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Comment a-t-on mesuré...

  1. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
    Messages
    488

    Question Comment a-t-on mesuré...

    Bonjour tout le monde.
    Je me pose quelques petites questions, et je pense que vous pourrez me répondre. Mes questions portes, sur comment on fait les physiciens pour faires certaines mesures.

    1) comment a-t-on pu mesurer la masse de la terre, de la lune, du soleil ?
    2) comment a-t-on pu mesurer la distance terre - lune, terre - soleil ??

    Voila, peut être d'autres questions a venir.

    Merci.

    -----

     


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  2. Meumeul

    Date d'inscription
    avril 2004
    Localisation
    Lyon
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    Messages
    573

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    SAlut,

    je ne saurai pas te donner les reponses historiques, mais voici quelques possibilités :

    - masse de la terre : peur de rien, tu envoies quelqu'un te mesurer la circonference de la terre, tu en obtiens le rayon (on admet bien sur qu'elle est sphérique) et de la, par une mesure de l'acceleration de la pesanteur, tu obtiens la masse de la terre.

    - distance terre-lune : tu envoies un satellite autour de la terre, tu connais la distance terre-satellite (tu l'as quand meme envoyé) et tu utilise la troisieme loi de kepler : la comparaison des periode de rottion du satellite et de la lune autour de la terre te donne le rapport de leurs distances a la terre. Tu peux aussi poser des miroirs sur la lune, envoyer un laser et attendre qu'il revienne (c'est pas tres long) et hop tu as ta distance avec beaucoup plus de precision.

    - masse de la lune : tu dois pouvir sortir un ordre de grandeur a partir des forces de marrées...mais ca diot pas etre tres joli....


    Pour les autres, la comme ca au reveil, je sèche...
     

  3. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
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    Tyumen
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    Messages
    13 493

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par iwio
    1) comment a-t-on pu mesurer la masse de la terre, de la lune, du soleil ?
    2) comment a-t-on pu mesurer la distance terre - lune, terre - soleil ??
    La fréquence orbitale autours d'un corps de masse M, à la distence R est donnée par :

    omega = racine(GM/D3)

    Connaissant oméga (la durée d'une année, 1 an pour la Terre), si tu as :

    1- G et M tu en déduis D
    2- G et D tu en déduis M
    3- M et D tu en déduis G

    Pour G, la cte de gravitation on a utilisé des pendule de torsion cad un dispositif expérimental dans lequel une masse suspendue à un fil, attirée par une autre provoque la torsion de ce fil. L'effet est très très ténu aussi G n'est connu qu'avec 5 chiffres significatifs
    G = 6,6873.10-11.m3.kg-1.s-2

    Une fois cette constante connu on l'applique à la force qui relit une masse m connue à la Terre F=GMm/R², R le rayon terrestre étant bien connu et m étant contrôllé pour déduire la masse M et donc la aussi la densité de la Terre (expce de Lord Cavendish).

    Pour la Lune, elle est suffisemment proche de la Terre pour déterminer la distance qui nous en sépare par triangulation à partir de deux point opposé de la Terre. Aujourd'hui on utilise le laser Terre-Lune pour déterminer cette distance à qq cm près à partir du temps d'aller retour d'un faisceau laser.

    Sa masse peut se déduire de la force des marée et de façon générale par la perturbation de l'orbite terrestre.

    Pour peser le Soleil, il faut déterminer la distance qui nous en sépare.
    Historiquement on a utilisé le transit de Venus pour déterminer par triangulation la distance au Soleil.

    Tu as une explication là :
    http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/htm.../TSEnBref.html


    a+
     

  4. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
    Messages
    488

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Merci à tout les deux pour vos réponses. Il en fallait de l'idée pour trouver tous ça.
    Citation Envoyé par Gilgamesh
    Pour G, la cte de gravitation on a utilisé des pendule de torsion cad un dispositif expérimental dans lequel une masse suspendue à un fil, attirée par une autre provoque la torsion de ce fil. L'effet est très très ténu aussi G n'est connu qu'avec 5 chiffres significatifs
    G = 6,6873.10-11.m3.kg-1.s-2
    Le pendule de torsion, c'est pas une masse, lourde, qui fait pendule. Et avec la rotation de la terre, l'axe du pendule dévie avec le temps ?
    Merci pour le lien, ça à l'air très interessent, mais là j'ai pas le temps de le lire , je le lirai demain.
     

  5. Gilgamesh

    Date d'inscription
    janvier 2003
    Localisation
    Tyumen
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    13 493

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par iwio
    Merci à tout les deux pour vos réponses. Il en fallait de l'idée pour trouver tous ça.
    Le pendule de torsion, c'est pas une masse, lourde, qui fait pendule. Et avec la rotation de la terre, l'axe du pendule dévie avec le temps ?
    Merci pour le lien, ça à l'air très interessent, mais là j'ai pas le temps de le lire , je le lirai demain.
    Non. Mgnnnf je vais essayer en ASCII

    O

    o-------+-------o

    ______________O

    (le ____ c'est juste pour positionner correctement la 2e grosse masse)

    O masses lourdes statiques
    o masses légères suspendues
    + axe du fil de torsion
    Sinon un schéma de l'expérience de Cavendish ici :
    http://www.astrosurf.com/cieldaunis/...se/lumiere.htm

    Le couple résistant du fil est extrêmement faible. Un rien le fait tourner. L'attraction O - o provoque ainsi une rotation mesurable du pendule proportionnelle à G que l'on mesure ainsi, malgré son insigne faiblesse.

    Connaissant G, avec la formule Poids = GMm/d² il suffit d'une excellente balance pour en déduire la masse M de la Terre puisque tout le reste est connu.

    a+
     


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  6. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
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    488

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Un grand MERCI à toi Gilgamesh. C'est très interessant tous ça. Ta toujours un lien à l'appuie
    Sinon le pendule que j'ai décrie plus haut, tu sais pas à quoi il sert. J'avais entendu parlé de ça il y a très longtemps. Ou alors c'est peut être pour mesurer la vitesse de rotation de la terre.
     

  7. Coincoin

    Date d'inscription
    octobre 2003
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    Paris
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    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Salut,
    Ce dont tu parlais, c'est le pendule de Foucault. Ca permettait de mettre en évidence la rotation de la Terre. (D'un point de vue de la mesure, je ne sais pas si ça avait un grand intérêt... Tout le monde sait que la vitesse de rotation de la Terre est de 1 tour par jour.)
    Encore une victoire de Canard !
     

  8. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
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    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Merci pour le nom, et les explications.
    Citation Envoyé par Coincoin
    Tout le monde sait que la vitesse de rotation de la Terre est de 1 tour par jour.)
    Oui je sais ça. Mais moi je pensé à la vitesse en km/h. Mais après 2sec de réflexion (hé oui, je croyais que tu me prenné pour un ***), la vitesse en km/h dépend de ou l'on se trouve sur la Terre. Donc au mieux, le pendule donnait la vitesse de rotation de la Terre à un endroit.
     

  9. Coincoin

    Date d'inscription
    octobre 2003
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    Paris
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    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Pour ça, il suffit de mesurer le rayon...
    Mais le pendule de Foucault permettait surtout d'impressionner les gens présents au Panthéon ce jour-là. D'un point de vue scientifique, on n'en a rien appris.
    Encore une victoire de Canard !
     

  10. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
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    488

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par Coincoin
    Pour ça, il suffit de mesurer le rayon...
    Mais le pendule de Foucault permettait surtout d'impressionner les gens présents au Panthéon ce jour-là. D'un point de vue scientifique, on n'en a rien appris.
    Ok, merci beaucoup pour ton aide. Non seulement tu sais à quoi ça sert, mais en plus tu connais même son fait historique.
     

  11. Coincoin

    Date d'inscription
    octobre 2003
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    Paris
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    16 546

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Par contre, je suis incapable de te donner la date !
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Pendule_de_Foucault
    Encore une victoire de Canard !
     

  12. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
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    488

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par Coincoin
    Par contre, je suis incapable de te donner la date !
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Pendule_de_Foucault
    LOL
    re merci pour le lien

    A travers ce fil, j'y ai appri beaucoup de chose, merci à vous tous. Et si j'ai d'autres questions, j'hésiterais pas à vous en faire part.
    A la prochaine.
     

  13. sanada

    Date d'inscription
    juillet 2005
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    Re : Comment a-t-on mesuré...

    pour mesurer la distance terre lune la premiere fois on a utilisé la methode des paralaxes, par triangulations sur deux positions differentes sur terre dans le meme axe on prends deux observations et on fait un simple calcul dans un petit triangle^^...

    pour la masse de la lune il suffit simplement d'observer son mouvement dans l'espace on en deduit sa masse...je ne saurai t'expliquer comment mon prof d'astrophysique m'as dis ke cela n'était pas au programme et trop long a expliquer^^
     

  14. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
    Messages
    488

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Pour pouvoir trouver la distance Terre - Lune, par la méthode de la parallaxe, il fallait d'abord connaitre son diamètre ?
    Si oui, comment à ton fait (la première fois) pour avoir le diamètre de la lune, puisque pour trouver son diamètre il fallait la distance Terre - Lune
     

  15. Gilgamesh

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    janvier 2003
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    13 493

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par iwio
    Pour pouvoir trouver la distance Terre - Lune, par la méthode de la parallaxe, il fallait d'abord connaitre son diamètre ?
    Si oui, comment à ton fait (la première fois) pour avoir le diamètre de la lune, puisque pour trouver son diamètre il fallait la distance Terre - Lune
    La méthode de la parallaxe ne se base pas sur le diamètre de l'objet mais sur la différence de position angulaire d'un point quelconque de l'objet visé selon la position de l'observateur.

    a+
     

  16. sanada

    Date d'inscription
    juillet 2005
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    paris
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    32
    Messages
    54

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Gilgamesh a répondu pour moi...
     

  17. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
    Messages
    488

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Pour moi, la parallaxe, j'ai vu ça en seconde pour mesurer la hauteur d'une pyramide.

    J'ai fais quelques recherches sur internet, pour voir comment l'on faisait pour mesurer avec la méthode de la parallaxe la distance Terre - Lune.

    Je suis tombé la dessus (image).
    Avec ce texte explicatif :
    L'une des manières de mesurer la distance entre la Terre et la Lune s'effectue par la mesure de l'angle sous lequel on verrait la Terre à partir de la Lune. La demi-valeur de cet angle se nomme la parallaxe. Dans la pratique, la mesure s'effectue à partir de deux points d'observations A et B situés sur Terre. La mesure de l'angle A-Lune-B permet de déterminer l'angle Centre de la Terre-Lune-A (ou B) dénommé Parallaxe de hauteur ou Parallaxe diurne. Pour la Lune, à une distance moyenne de 384.400 km, la parallaxe est d'environ 57'.

    Voici le lien : http://perso.wanadoo.fr/pgj/lunediam.htm

    Mais ma question est, comment à t'on mesuré cet angle ?
    Images attachées
     

  18. sanada

    Date d'inscription
    juillet 2005
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    paris
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    54

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    non c'est pas exactement comme ca qu'elle a été mesurée, je ne me rapelle pu du nom des chercheurs mais ils ont pris tout deux une mesure sur un meme meridien au meme moment, ils ont pris comme point de repere une etoile loingtaine, ont tout deux mesurés l'angle entre leur vision de la lune et celle de l'image et si tu fait un schema tu peut retrouver la distance terre-lune...
     

  19. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
    Messages
    488

    Thumbs up Re : Comment a-t-on mesuré...

    Ha, merci de ces petites précisions. J'ai trouvé : http://www.ac-grenoble.fr/webcurie/p...rlune.html#alt
    Maintenant, mon dernier soucie, c'est savoir comment on calcul l'angle (BAa)

    Mais je pense que c'est pas encore la même technique que celle que tu m'a dit.

    Sinon, sur le net, j'ai trouvé une autre technique, c'est avec un point fixe, et prendre la mesure la mesure de l'angle à 6 mois d'intervalle.
     

  20. invité576543
    Invité

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par iwio
    Maintenant, mon dernier soucie, c'est savoir comment on calcul l'angle (BAa)
    Bonjour,

    Une méthode consiste à faire une mesure simultanée en A et en B de la distance angulaire de la Lune à des étoiles (à tout objet de parallaxe négligeable en fait; les étoiles font très bien l'affaire). On prend 3 étoiles proches angulairement de la Lune, à peu près à 2pi/3 autour, on mesure précisément les angles. Ensuite, à grand coup de trigo sphérique, on obtient la distance angulaire LuneA-LuneB, la parallaxe.

    Ca répond à ton souci?

    Cordialement,
     

  21. invité576543
    Invité

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par iwio
    Sinon, sur le net, j'ai trouvé une autre technique, c'est avec un point fixe, et prendre la mesure la mesure de l'angle à 6 mois d'intervalle.
    Ca c'est pour mesurer la distance d'un objet en dehors du Système Solaire, une étoile par exemple. Innapplicable pour une planète ou le Soleil, et encore moins pour la Lune!

    Cordialement,
     

  22. invité576543
    Invité

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Enfin, dans cette méthode (même méridien, deux latitudes distinctes, passage au méridien) on mesure la hauteur de la Lune au-dessus de l'horizontale. La parallaxe est la différence entre la différence de hauteur et la différence de latitude.

    Cordialement,
     

  23. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
    Messages
    488

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par mmy
    Ca c'est pour mesurer la distance d'un objet en dehors du Système Solaire, une étoile par exemple. Innapplicable pour une planète ou le Soleil, et encore moins pour la Lune!

    Cordialement,
    Oui, oui. Je sais, mais j'ai posté mon message trop vite Je me suis rendu compte que je disait une bêtise, mais c'était trop tard.

    Sinon, pour la méthode que j'ai posté, j'ai compris comment elle marché. Mon souci est de savoir comment "Calculer la valeur de l’angle (BAa)".


    Citation Envoyé par mmy
    On prend 3 étoiles proches angulairement de la Lune, à peu près à 2pi/3 autour, on mesure précisément les angles. Ensuite, à grand coup de trigo sphérique, on obtient la distance angulaire LuneA-LuneB, la parallaxe.
    C'est une méthode que j'avais pas encore vu sur le net. Mais bon, la trigo spherique, connais pas.

    Merci mmy
     

  24. invité576543
    Invité

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Citation Envoyé par iwio
    C'est une méthode que j'avais pas encore vu sur le net. Mais bon, la trigo spherique, connais pas.
    Pas important la trigo, c'est juste pour avoir des calculs précis...

    L'idée est de faire une sorte de repère à deux dimensions avec 3 étoiles, et de calculer les coordonnées de la Lune dans ce repère. Les deux observateurs peuvent considérer le repère identique si les étoiles sont très loin (et elles le sont à l'échelle Terre-Lune!). Cette méthoe marche pour n'importe quelle paire de lieux sur la Terre. Fais un dessin, place 2 étoiles E F G, place la Lune vue par A dans le triangle, tu vois que la connaissante des angles LE LF LG détermine le point L de manière unique. Même chose pour la Lune vue par B. Avec qq formules de géométrie d'obtient la parallaxe...
     

  25. iwio

    Date d'inscription
    septembre 2005
    Messages
    488

    Re : Comment a-t-on mesuré...

    Ok je vois le genre. Merci pour ces explications.
    Je me documenterai un peu pour avoir les quelques formules de géométrie pour obtenir la parallaxe.
     


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