Nul ?
Dirigé vers la gauche ?
Dirigé vers la droite ?
Dirigé vers le haut ?
Dirigé vers le bas ?
Loin de toute masse, au repos, l'accéléromètre indique zéro (pense à un ressort, sa longueur est égale à la longueur à vide). Tu le poses à la surface de la Terre et tu attends qu'il se stabilise. Le ressort s'est allongé vers le bas. L'accéléromètre indique donc une accélération vers le haut. Pour qu'il indique une accélération nulle, il faudrait que la longueur du ressort soit celle au repos, ce qui n'est pas le cas.Envoyé par préambule
Certes, mais il n'est pas stipulé dans l'énoncé qu'il s'agissait d'un ressort, il est dit seulement qu'il s'agit d'un accéléromètre, un appareil qui mesure les accélérations. Or, le ressort, lui n'est pas parfait car la partie basse subit le poids de la partie haute et en même temps la réaction du sol. Donc il se déforme. Et donc pour moi, il n'est pas un accéléromètre comme stipulé dans l'énoncé.
(et en plus, pour moi le ressort est comprimé, pas allongé ???)
comprimé ou allongé, ça dépend dans quel sens tu le montes (pour moi la masse pendouille vers le bas).
Sinon, si, un ressort est un excellent accéléromètre. Si tu veux tu peux mener le raisonnement avec un autre dispositif mais au final tu en reviendras toujours au même : si tu règles l'instrument à zéro loin de toute masse puis que tu le poses sur le sol il mesurera une accélération vers le haut.
Mais je crois que je comprends la confusion : personne ne dit "l'accéléromètre indique que son accélération par rapport à lui-même n'est pas nulle" ! Si tu dis "l'accéléromètre ne bouge pas donc l'accélération mesurée est nulle", c'est exactement cette erreur que tu commets. Ici l'énoncé est très clair, "l'appareil est calibré loin de toute masse puis posé à la surface du sol", et non "l'accéléromètre mesure la dérivée de sa propre vitesse"...
Mais dans quel référentiel ?
Essayons de prendre un autre dispositif ...
Supposons qu'il n'y est pas de rotation initiale de l'accéléromètre. Je mets un viseur laser dedans qui me permet de déterminer la position de l'accéléromètre à chaque picoseconde dans un référentiel donné. La vitesse instantanée est donnée approximativement par le rapport entre la distance parcourue et le temps c'est à dire 1 picoseconde. L'accélération instantanée est donnée approximativement par la différence de vitesse au tempts t et t+1 divisée à nouveau par 1 picoseconde.
Un tel système n'est-il pas un accéléromètre ?
Par rapport à lui-même ? On n'a toujours pas réglé ce problème de référentiel. A priori, pour moi, c'est celui de l'observateur qui tient l'accéléromètre avant de le poser.
Je ne comprends toujours pas l'erreur.
Le fait qu'il soit calibré loin de toute masse ne pose aucun problème à mon raisonnement. Ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi l'accélération n'est pas la dérivée de la vitesse. N'est-ce pas la définition de l'accélération ?
(et pourquoi
je dis que c'est la reponse 1
Non, ça mesure la position et tu en déduiras l'accélération dans le référentiel que tu veux. Ce n'est pas en tout cas ce que propose ce fil (on peut changer, mais alors faut pas dire que tu n'es pas d'accord avec les réponses proposées...).
C'est en effet le cœur du problème. Ben non, ce n'est pas ce que mesurent les accéléromètres. Les accéléromètres mesurent des forces et en utilisant la RFD en déduisent l'accélération !Ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi l'accélération n'est pas la dérivée de la vitesse. N'est-ce pas la définition de l'accélération ?
Merci pour cette réponse bien argumentée qui montre que tu as attentivement lu le fil avant de répondre...
Salut,
N'est-ce pas exactement la même chose que d'utiliser une balance non tarrée ?
Si sans poids dessus, elle indique 100gr par exemple, lorsque on y pose un poids, elle indique ce poids plus 100gr.
En fait l'accéléromètre n'indique pas la réalité, puisqu'il a été réglé dans un autre référentiel, me trompe-je ?
@+
Comme il a été réglé en l'absence de gravité, il indique l'accélération subie par rapport à un référentiel en chute libre. Dans le cas de la terre ce référentiel en chute libre tombe avec l'accélération(dirigée vers le bas) et donc l'appareil indique une accélération exactement opposée.
Je crois que j'ai compris en lisant complètement le post d'explications de l'auteur.
En fait, la force gravitationnelle est dirigée vers le bas par définition, mais en vérité elle n'existe pas si on considère l'univers de la relativité générale où la masse déforme l'espace-temps. En revanche, il y a bien réaction du sol sur l'accéléromètre car ce dernier tente de prendre le même chemin dans l'espace-temps que le sol qui est passé avant lui. Le bilan des forces est donc vers le haut. Or, le ressort (ou un autre type d'accéléromètre classique) est sensible à une force, donc il s'oriente vers le haut. Et effectivement, selon le principe d'Einstein équivalence masse inertielle/masse pesante, au niveau des sensations, la pesanteur du sol est comparable à une force qui nous tirerait vers le haut. C'est ça que voulait mettre en évidence l'auteur du post.
Mais quid de l'accélération ? A priori, l'accélération est bien définie comme la dérivée de la vitesse, donc selon moi, elle serait bien nulle dans un référentiel lié à l'observateur. Ce n'est que dans un référentiel lié à un objet en chute libre que cette accélération serait non nulle.
Autrement dit pour résumer, il me semble qu'un accéléromètre sensible à la force pointerait vers le haut, mais qu'un accéléromètre sensible à l'accélération donnerait 0.
Je crois qu'on est complètement d'accord.
C'est exactement ce que je voulais dire en écrivant :"En fait l'accéléromètre n'indique pas la réalité, puisqu'il a été réglé dans un autre référentiel, me trompe-je ?"
Dans ce cas précis, l'accéléromètre ment.
@+
Non, il ne ment pas, il nous donne l'accélération dans un certain référentiel, qui n'est certes pas celui qui nous intéresse le plus souvent !
Salut,Non, il ne ment pas, il nous donne l'accélération dans un certain référentiel, qui n'est certes pas celui qui nous intéresse le plus souvent !
C'est comme utiliser un baromètre qui aurait été étalonné en haut de l'everest, au niveau de la mer, il ment.
@+
Et cependant, je ne suis pas encore satisfait de ma réponse, car j'ai artificiellement supprimé la force de gravitation.
A bien y regarder de près, il y a un petit problème et je voudrais revenir sur l'expérience de pensée de l'auteur.
Lorsque l'ascenseur accélère vers le haut, les objets tombent au sol de l'ascenseur et puisque l'ascenseur est en phase d'accélération, l'accéléromètre aussi.
Et cependant, nous n'avons démontré qu'une seule chose : s'il y a accélération, alors l'accéléromètre est plaqué au sol. Or notre problème est inverse : si l'accéléromètre est plaqué au sol, y a t-il accélération ?
L'expérience de pensée est ainsi un peu vicieuse car si on n'y prend garde, on confond une implication avec une équivalence !
Or, précisément, imaginons qu'il existe une force qui agit sur tous les composants de l'objet, par exemple une force électromagnétique agissant sur un objet aimanté, mais que l'ascenseur lui ne bouge pas (qu'il soit lui-même aimanté ou pas peu importe).
L'accéléromètre est donc cloué au sol à cause de la force électromagnétique, mais il ne subit pas d'accélération, pas plus que l'ascenseur ! La réciproque est donc fausse !!!
En conséquence, on voit bien que l'accéléromètre est bien un capteur sélectif de force et que son nom est complètement usurpé.
Et bah c'est tout le but de la RG : te dire qu'il n'existe pas de force de gravitation !Et cependant, je ne suis pas encore satisfait de ma réponse, car j'ai artificiellement supprimé la force de gravitation.
Un observateur en chute libre est un observateur inertiel en RG, et il ne ressent pas la force de gravitation (il ne fait que suivre la courbure de l'espace temps).
En clair :
*quand tu es en chute libre, tu ne ressens aucune force (apesanteur).
*Or nous nous en ressentons une : ceci est du au fait que nous ne sommes pas en chute libre. Pourquoi ? Car le sol nous en empeche, en exercant une force sur nous (vers le haut).
Quand l'accéléromètre est posé loin de tout, il affiche 0. Pour qu'il soit dans les meme conditions que nous sur Terre, il faut le faire accéléerer vers le haut (imagine le dans un ascenseur qui monte). Et là tu vois bien que l'accélération se fait bien vers le haut, et non vers le bas.
Dernière modification par BioBen ; 22/02/2006 à 17h47.
Non, pas d'accord. Tu n'as pas besoin de le faire accélérer, tu peux rapprocher la Terre par exemple, sans bouger à aucun moment l'objet.
Comme je l'ai (apparemment mal) expliqué, la présence d'une force n'implique nullement une accélération.
Il y a abus de langage sur le terme d'accéléromètre qui n'est qu'un capteur de force. Autant on peut accepter malgré tout ce terme, autant le terme accélération est lui parfaitement défini comme la dérivée d'une vitesse. Et si l'objet ne bouge pas, qu'on soit en relativité générale ou pas, il n'y a pas d'accélération.
Bah non, puisque la Terre n'existe pas dans la situation où je te parle.Tu n'as pas besoin de le faire accélérer, tu peux rapprocher la Terre par exemple, sans bouger à aucun moment l'objet.
Au lieu d'imaginer un acnseur imagine plutot une petite plateforme avec des réacteurs sur le dessous.
Pour que ton gars ait l'impression d'être sur le sol terrestrer, il faut que la plateforme soit sous ses pieds, et qu'elle aille vers le haut.
Dernière modification par BioBen ; 22/02/2006 à 19h28.
J'aimerais qu'on me dise si j'ai bien compris :
si l'accéléromètre est "étalonné" dans le vide, loin de toutes forces : ie indique 0 lorsque il est au fin fond de l'univers en train de flotter, alors si on le pose sur une table, il indiquera un vecteur a vers le haut.
si (et c'est le plus probable), l'accéléromètre est étalonné sur terre, alors posé sur la table il indiquera le vecteur nul.
La question est intéressante, a le mérite de faire comprendre des choses, mais il faut avouer qu'il fallait bien lire le préambule
Bravo à l'auteur de l'énigme et de sa réponse
merci
Romain
Pardon, je persiste, tu ne peux pas dire "il faut", car l'impression de pesanteur vient d'une force, pas d'une accélération. Il "faut" donc qu'il y ait une force qui l'attire vers le haut, mais il n'est pas nécessaire qu'il y ait déplacement.
Certes, il indiquera vers le haut, mais il indiquera une force f, pas une accélération a. Et même, on peut dire qu'il indiquera la force de réaction du sol, en ne tenant pas compte la force d'attraction.
Pardon, une force vers le bas bien entendu ainsi que la force de réaction du sol à l'opposé pour qu'il y ait équilibre (pas de mouvement donc pas d'accélération).
Je rappelle une règle :
Donc s'il mesure une force, connaissant la masse de l'étalon, il connaitra l'accélération.
S'il mesure LES forces ! En particulier, posé sur le sol, la somme des forces est nulle, donc l'accélération aussi.Je rappelle une règle :
Donc s'il mesure une force, connaissant la masse de l'étalon, il connaitra l'accélération.
Il faut que tu comprennes bien le fonctionnemment de ce dynamomètre là. Imagine qu'il n'est composé que d'un ressort vertical, au bout duquel est pendue une masse. Il est configuré loin de tout, donc le ressort est à sa position d'équilibre quand a = 0.
Quand il revient sur terre et que tu le poses sur la table, l'attraction fait alors baisser la masse par rapport à quand il était tout au bout de l'univers. Il croit donc qu'il y a eu une accélération.
Salut,
Peut-on immaginer un systhème, équivalent à la double pesée lorsqu'on à une balance fausse, pour corriger cette erreur de "lecture" ?
(A mon avis pas facile, on va faire du bouillon de neurones
@+
Mais j'ai très bien compris, il n'y a qu'à relire mes nombreux messages d'hier, en particulier celui de 15h47.
Je ne conteste nullement que ce ressort va subir une compression qui, par analogie, est comparable à une force de poussée vers le haut appliquée en dessous d'un ressort situé dans le vide spatial.
Ce que je conteste, c'est que le terme accélération soit utilisé. C'est une analogie de force, pas une analogie d'accélération et l'accéléromètre à base de ressort mesure une force, pas une accélération. Et manifestement, c'est ça qui est mal compris !
J'en profite pour faire une autre analogie pour bien comprendre le problème :
Un outil composé de fer est placé dans un ascenseur en plastique lui-même placé dans le vide de l'espace. Je place un aimant puissant en dessous l'ascenseur. L'outil ferreux est donc plaqué sur le sol de l'ascenseur alors que celui-ci n'a pas bougé. L'accélération est donc nulle pour cet outil ferreux.
En revenant au problème du ressort, je peux donc dire qu'il est comprimé comme s'il subissait une force d'attraction électromagnétique sans accélération et cette force serait orientée vers le bas !!!
Toutes ces incohérences proviennent du fait qu'on utilise abusivement le concept d'accélération au lieu du concept de force. Et l'accéléromètre en question ne mesure aucune accélération, il mesure une force.
Un vrai accéléromètre théorique doit mesurer un changement de vitesse dans un référentiel donné, ou mesurer toutes les forces en présence, ce qui n'est pas le cas lorsqu'on mesure la seule élongation d'un ressort.
Est-ce qu'on est d'accord ou pas ?
Je crois qu'on est d'acord. L'accéléromètre posé sur la table mesure quelque chose de faux.
Par contre, c'est quand même une accélération qu'il mesure, même si le résultat est faux. Encore une fois, si tu as la force et la masse, tu as l'accélération.
Mais on est d'accord que le résultat de l'accéléromètre posé sur la table est faux, uniquement parce qu'il est mal étalonné.
Bah non il est pas faux....il a été étalonné dans un référentiel inertiel et veut rester dans un tel referentiel, mais tu le mets sur un table qui l'empeche d'etre en chute libre (ie dans un ref inertiel au sens de la RG) donc il t'indique forcément une accélération vers le haut.Mais on est d'accord que le résultat de l'accéléromètre posé sur la table est faux, uniquement parce qu'il est mal étalonné.
Moi je vois ca comme ca en tout cas, et c'est ce que j'ai compris des messages précédents.
Ce résumé me semble parfait, BioBen, je suis avec toi sur ce coup-là !
Pour avoir l'accélération, il faudrait avoir LES forces.
Donc on va dire qu'il mesure une accélération en considérant à tort qu'il n'existe qu'une seule force et qu'il y a un mouvement accéléré.
Mais enfin, c'est quand même tiré par les cheveux. Puisque le résultat est faux, il faut bien admettre que ce genre d'appareil est un capteur de force, point final. D'ailleurs, en robotique on utilise aussi des ressorts comme capteurs de pression. Et personne ne parle de ces ressorts (alors que le système est identique) comme accéléromètres !
