Bonjour,
Si on accélère un corps de masse M, on peut considérer qu'il a emmagasiné l'énergie qu'on lui a fournie pour l'accélérer. Cette énergie est restituée s'il percute un autre objet.
Maintenant imaginez que vous accélérez ce même corps alternativement dans des directions opposées, et qu'en final il se retrouve à la même vitesse (par rapport au référentiel choisi) qu'initialement. Où est passée l'énergie qu'on lui a fournie ?
Dernière modification par curiosss ; 09/09/2014 à 12h03.
Salut,
Si tu l'as accéléré dans deux directions, alors le deuxième était une décélération (*) : auquel cas tu récupères l'énergie qui avait été fournie à ce moment là. Le premier se fait avec une force motrice (force alignée avec la direction du mouvement) le deuxième avec une force résistante (force opposée au mouvement). L'énergie transférée étant F*D (D = distance, et ce sont des vecteurs) son signe dépend du caractère "moteur/résistant".Envoyé par curiosss
Ta question cache peut-être autre chose. Mais avant de compliquer inutilement le débat, je vais attendre ta réponse
(*) EDIT dans l'hypothèse ou l'état initial est le repos, dans le repère considéré. On peut prendre d'autres hypothèses, ça revient au même au final.
Dernière modification par Deedee81 ; 09/09/2014 à 12h30.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Dans les objets qui ont été propulsés dans d'autres directions pour la première et la deuxième accélération.
EDIT : grillé
À trop se fier à son sixième sens, on finit par ne se fier à rien.
Bonjour,
dans le cas de chocs élastiques, l'energie cinétique de l'objet reste inchangée.
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Bonjour,
Quand tu accélères négativement, tu fournis un travail négatif, c'est-à-dire que l'objet (est censé) te rend(re) l'énergie que tu lui avais prêtée.
EDIT : grillé...
Si tu accélères plein nord puis plein ouest par exemple, il faut faire la somme des deux travaux successifs.
Qui est égale à m/2 fois le carré du delta total de vitesse.
Lequel carré est (théorème de Pythagore) égal à la somme du carré du delta de vitesse vers le nord et du carré du delta de vitesse vers l'ouest.
Dernière modification par Nicophil ; 09/09/2014 à 12h51.
La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.
Tu as raison, ma question cachait autre choseTa question cache peut-être autre chose. Mais avant de compliquer inutilement le débat, je vais attendre ta réponse
Raisonnons au niveau d'une seule particule.
Le fait qu'une accélération augmente l'énergie cinétique (par rapport à notre référentiel choisi arbitrairement et qui a lui-même une vitesse quelconque par rapport à ce qu'on mesure) et une désaccélération la diminue, semble indiquer que l'énergie cinétique correspond à un état interne mesurable de la particule accélérée. Cet état interne serait une réalité physique (on ne va pas essayer de dire quoi).
Ca semble aussi indiquer que cet état interne est la résultante de toutes les accélérations subies depuis sa création. Donc du point de vue de la particule il y a bien un référentiel privilégié : le sien, au moment de sa création.
Ceci bat en brèche l'idée que du point de vue de la physique tous les référentiels sont équivalents non ? Ce n'est pas anodin car on a développé une cascade de formules à partir de ce principe d'équivalence...
Et Deedee81 a raison de se méfier de mes questions pernicieusescar tout ceci préparait une autre considération :
Si pour chaque particule l'état de son énergie cinétique dépend de SON référentiel au moment de SA création, alors toutes les particules ne seraient pas vraiment semblables au moment de leur désintégration (restitution de leur énergie totale), ce que ne semblent pas indiquer les expériences menées au CERN.
Donc le référentiel 'privé' de chaque particule serait le même. Ceci impliquerait l'existence d'un référentiel absolu. (Aie, pas la tête, pas la tête ! )
Salut,
Oui, je m'en doutais mais pas tout à fait sous ce sens là.
Oui, l'énergie cinétique caractérise l'état de la particule. Mais ce n'est pas une caractéristique intrinsèque. Elle dépend du référentiel dans laquelle on la mesure. Tout comme la vitesse d'une particule. En fait, du point de vue "état ou pas, intrinsèque ou pas, etc...", de ce point de vue là, énergie, vitesse, position,.... sont tous à mettre dans le même panier.
Généralement, ce qu'on aime bien, c'est avoir des caractéristiques intrinsèques, invariantes sous les changement de référentiel. On le fait aussi avec l'énergie : mais dans ce cas on appelle cela énergie propre. C'est le E=mc². Et là, si tu accélères la particule, son énergie propre reste inchangée.
Mais il faut bien avouer que des grandeurs comme vitesse, position, énergie (totale) sont foncièrement utiles. Impossible de s'en passer. sinon comment décrirait-on les situations relatives ?
Je ne vais pas creuser plus concernant l'énergie et les référentiels. J'ai écrit ceci qui devrait te plaire.
http://fr.scribd.com/doc/149629778/LEnergie-pdf
http://fr.scribd.com/doc/166636239/C...restreinte-pdf
Ca touche exactement à ce dont on parle. Le premier est plutôt vulgarisé. Le deuxième pas, mais tout le début jusqu'à la présentation des postulats, c'est non technique et ça devrait te parler.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci Deedee81, je sens que je vais me régaler
Je garde la lecture pour ce soir, tranquille ^^
Ca va les pdf sont à ma portée, je vais les lire car comme ils exposent parfaitement pas à pas les grands principes j'essayerai de trouver une faille.... s'il y en a ;-p (le postulat de trop ?).
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Je repose quand même ma question car la question de fond est indépendante des référentiels qui ne sont que des outils commodes pour effectuer nos calculs.
Imaginons deux particules allant l'une vers l'autre à la vitesse V.
Quand elles se percutent elles libèrent de l'énergie.
Laquelle des deux transportait l'énergie ? Ou un peu chacune ? Combien ? Cette énergie libérée était stockée où exactement ? Et sous forme de masse ou de rayonnement ?
(on ne peut quand même pas dire que l'endroit où est stockée l'énergie qui va être libérée dépend du référentiel !)
Pour répondre à ma question faut-il connaitre l'historique de la particule ?
Si oui quelles sont les implications ?
Ça m'étonnerait que la physique quantique soit si révolutionnaire que ça…
En mécanique classique pour n'importe quel objet l'énergie cinétique de l'objet est nulle dans son propre référentiel.
À trop se fier à son sixième sens, on finit par ne se fier à rien.
héhé, arrêter de tourner autour du pot : elle est où cette énergie qui sera libérée au moment du choc ?
Si 2 billes se dirigent l'une vers l'autre, laquelle contient l'énergie qui sera libérée au moment du choc ? Et si chacune contient une partie comment la calcule-t-on ? (un petit exemple numérique serait bienvenu ^^)
Du concret ! Du concret !
Bonjour,
Les 2 transportaient de l'énergie proportionnellement au choix de ton référentiel.
L'énergie n’intéresse personne c'est sa variation qui est intéressante.
Au revoir
Ce n'est pas le doute qui rend fou, c'est la certitude.
Bonjour,
Ca dépend du référentiel.
Mais une variation d'énergie cinétique dépend aussi du référentiel.
Dernière modification par Nicophil ; 09/09/2014 à 23h51.
La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.
Si on ne s'intéressait qu'aux questions auxquelles on a la réponse...
Il y avait le chat à moitié mort, on a maintenant l'énergie répartie suivant le choix du référentiel
Soyons sérieux, une énergie est ou n'est pas. Elle ne peut pas être fonction d'un choix arbitraire extérieur.
C'est tellement vrai que même la vitesse de la lumière a décidé de ne pas dépendre du référentiel choisi
Êtes-vous en train de dire que la valeur d'une énergie ne peut pas être fonction d'un référentiel ? Pourquoi donc ?
Cependant la lumière a décidé que son énergie n'aurait pas la même valeur selon le référentiel.
Personne ne tourne autour du pot, c'est vous qui ne comprenez pas la physique ou qui ne savez pas poser une question.
Calculer quoi ? L'énergie cinétique ?
Je vais essayer de présenter un cas simple avec plusieurs référentiels… Corrigez-moi si je fais une erreur. (Je n'ai jamais fait ce genre d'exercice… une bonne occasion pour essayer
Soient deux objets A et B en mouvement rectiligne et uniforme le long d'un axe, disons gauche-droite (dans le vide, sans rien autour pour interagir d'une quelconque façon).
Dans le référentiel (1) l'objet A de masse 1 kg se déplace à 3 m/s vers la droite et l'objet B de masse 2 kg se déplace à 2 m/s vers la gauche.
On en déduit que dans ce référentiel l'énergie cinétique de A est de 0,5*1*3² = 4,5 Joules et l'énergie cinétique de B est de 0,5*2*2² = 4 Joules.
Dans un référentiel (2) en mouvement rectiligne et uniforme à une vitesse de 1 m/s vers la gauche par rapport à (1), la vitesse de A est de 4 m/s et celle de B est de 1 m/s (la variation de masse inertielle est négligeable) donc leurs énergies cinétiques sont respectivement de EC(A)2 = 8 J et EC(B)2 = 1 J.
Dans un référentiel (3) en mouvement rectiligne et uniforme à une vitesse de 1 m/s vers la droite par rapport à (1), les vitesses sont de 2 m/s pour A et 3 m/s pour B donc Ec(A)3 = 2 J et Ec(B)3 = 9 J.
Voilà pour les énergies cinétiques.
Maintenant pour la collision… je ne sais pas faire les calculsmais si A et B entrent en collision et fusionnent sans perte de matière et sans émettre aucune onde électro-magnétique, je suppose que dans nos trois précédents référentiels l'énergie cinétique sera majoritairement converti en énergie thermique (c-à-d l'énergie cinétique des molécules, atomes, électrons…) puis l'objet résultant de la fusion sera encore en mouvement (sauf dans un référentiel précis) donc il y aura encore l'énergie cinétique de l'objet final.
L'énergie se conserve donc on a la relation : Ec(A) + Ec(B) = Q + Ec(objet final)
avec Q l'énergie thermique reçue par le système
(NB : Q ne dépend pas du référentiel
Les Ec dépendent du référentiel
Q = Ec(A) + Ec(B) si Ec(objet final) = 0 )
…est-ce plus clair ? ou pas ?
À trop se fier à son sixième sens, on finit par ne se fier à rien.
Salut,
Pas mal de message pendant mon absence et pas le temps de rentrer dans tous les détails, dommage
Juste ceci :
La remarque d'interférences est tout à fait sensée. L'énergie n'est définie qu'à une constante près. Un peu comme le zéro du thermomètre que tu peux choisir avec les règles de Celsius ou avec celles imaginées par Fahrenheit ou Rankine.Si on ne s'intéressait qu'aux questions auxquelles on a la réponse...
Un exemple très classique : l'énergie potentielle de gravitation. Lorsque l'on fait de la physique au sol, on fixe en général la valeur 0 au niveau du sol et un objet plus élevé a une énergie potentielle positive. Alors que lorsque l'on fait de l'astrophysique on fixe plutôt le zéro "à l'infini". Et l'objet a alors une énergie potentielle négative ! Donc l'énergie en soi n'a pas de sens physique. Ce qui a un sens physique c'est la variation de cette énergie lorsque l'on change la position de l'objet et on a la même chose avec les deux conventions (l'énergie potentielle augmente avec l'altitude).
On a parfois un zéro "nature"l. Ainsi, E=mc² représente une énergie tout ce qu'il y a de plus physique et en relativité sert de base. Mais ça reste un choix. On aurait pu dire E=mc²+K, sauf qu'il aurait fallu se balader inutilement avec le K dans toutes les équations. Mais dès qu'on s'intéresse à l'origine de la masse, merci Monsieur Peter Higgs, toutes les particules ont une masse propre zéro (avant mécanisme de Higgs) et rebelote : totale liberté dans le zéro de l'énergie.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Si vous en arrivez à dire cela, c'est que ce que vous appeler "énergie", n'est pas le concept d'énergie utilisé en physique. Il faut vous débarrasser de votre conception erronée de l'énergie et reprendre à la base sinon vous ne pourrez pas progresser.Il y avait le chat à moitié mort, on a maintenant l'énergie répartie suivant le choix du référentiel
Soyons sérieux, une énergie est ou n'est pas. Elle ne peut pas être fonction d'un choix arbitraire extérieur.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Je vais d'ailleurs insister sur ce point :
Du point de vue de la "nature physique" l'énergie a exactement le même statut que la position.
C'est une grandeur qui dépend du référentiel choisi (on peut même dire aussi que ce qui est important c'est les distances versus les variations d'énergie).
Il ne viendrait à personne l'idée de dire : "tiens, voilà qui est étrange, je suis à 100 mètre de la tour Eiffel mais à 6000 km de la statue de la liberté. Comment est-ce possible ? C'est pire encore que le chat de Schrödinger."
Absurde comme affirmation ? Bien entendu. Et pourtant.... on voit exactement ce genre d'affirmation avec l'énergie !
Peut-être cette difficulté de tout un chacun est elle liée au faut que l'énergie est une grandeur conservée (ce qui n'est évidemment pas le cas de la position, à moins d'être TRES sédentaire
Dernière modification par Deedee81 ; 10/09/2014 à 11h40. Motif: Ouh la bourde !
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Puisqu'il y a équivalence entre matière et énergie (l'une pouvant se transformer dans l'autre et vice-versa), alors ce serait dire qu'une quantité de matière dépend du référentiel choisi.
Vous avez un exemple ? Comme je ne vois pas de quoi vous parlez, je précise qu'on parle depuis le début de cette discussion de référentiels plongés dans les mêmes conditions de champs, avec juste une vitesse relative de l'un par rapport à l'autre.
Ne tombez pas dans la facilité !
J'essaye de poser le problème de la façon la plus simple possible mais je suis conscient qu'on tombe facilement dans l'ornière des raisonnements automatiques (moi-même j'en suis une victime permanente, je sais de quoi je parle :-/)
C'est le sujet de cette discussion.
Je vous remercie pour votre exemple numérique, j'ai la confirmation que vous savez de quoi vous parlez et çà aidera pour la suiteJe vais essayer de présenter un cas simple avec plusieurs référentiels… Corrigez-moi si je fais une erreur. (Je n'ai jamais fait ce genre d'exercice… une bonne occasion pour essayer
Soient deux objets A et B en mouvement rectiligne et uniforme le long d'un axe, disons gauche-droite (dans le vide, sans rien autour pour interagir d'une quelconque façon).
Dans le référentiel (1) l'objet A de masse 1 kg se déplace à 3 m/s vers la droite et l'objet B de masse 2 kg se déplace à 2 m/s vers la gauche.
On en déduit que dans ce référentiel l'énergie cinétique de A est de 0,5*1*3² = 4,5 Joules et l'énergie cinétique de B est de 0,5*2*2² = 4 Joules.
Dans un référentiel (2) en mouvement rectiligne et uniforme à une vitesse de 1 m/s vers la gauche par rapport à (1), la vitesse de A est de 4 m/s et celle de B est de 1 m/s (la variation de masse inertielle est négligeable) donc leurs énergies cinétiques sont respectivement de EC(A)2 = 8 J et EC(B)2 = 1 J.
Dans un référentiel (3) en mouvement rectiligne et uniforme à une vitesse de 1 m/s vers la droite par rapport à (1), les vitesses sont de 2 m/s pour A et 3 m/s pour B donc Ec(A)3 = 2 J et Ec(B)3 = 9 J.
Voilà pour les énergies cinétiques.
Maintenant pour la collision… je ne sais pas faire les calculs
L'énergie se conserve donc on a la relation : Ec(A) + Ec(B) = Q + Ec(objet final)
avec Q l'énergie thermique reçue par le système
(NB : Q ne dépend pas du référentiel
Les Ec dépendent du référentiel
Q = Ec(A) + Ec(B) si Ec(objet final) = 0 )
…est-ce plus clair ? ou pas ?
Donc pour ramener votre exemple dans le cadre du mien, on va supposer que le choc s'effectue dans le vide et que toute la matière se transforme en rayonnement (donc on va multiplier les vitesses par plusieurs ordres de grandeur). Donc :
=> Puisqu'il n'y aura pas de résidu matériel il n'y aura pas d'énergie thermique
=> on obtiendra uniquement du rayonnement
=> question : l'énergie totale de ce rayonnement dépend elle de la vitesse du référentiel ?
Non. Car s'il y a 2 référentiels avec 2 vitesses différentes, vous voyez l'impasse si vous dites Oui...
Chacun va peut-être mesurer une énergie différente (redshift ?) mais la réalité, elle, est unique.
Ce qui me permet de réitérer ma question : quelle proportion de cette énergie rayonnée provient de la particule A et quelle proportion provient de la particule B ?
Je pense que vous ne pourrez pas répondre (mais j'aimerais en être sûr) dans l'état actuel de nos postulats et de la science qui en découle.
Pourtant l'énergie peut se transformer en matière. Dire qu'une énergie dépend de la vitesse du référentiel revient à dire que la quantité de matière équivalente dépend de la vitesse du référentiel. Où est l'erreur ?Je vais d'ailleurs insister sur ce point :
Du point de vue de la "nature physique" l'énergie a exactement le même statut que la position.
C'est une grandeur qui dépend du référentiel choisi (on peut même dire aussi que ce qui est important c'est les distances versus les variations d'énergie).
Il ne viendrait à personne l'idée de dire : "tiens, voilà qui est étrange, je suis à 100 mètre de la tour Eiffel mais à 6000 km de la statue de la liberté. Comment est-ce possible ? C'est pire encore que le chat de Schrödinger."
Absurde comme affirmation ? Bien entendu. Et pourtant.... on voit exactement ce genre d'affirmation avec l'énergie !
Peut-être cette difficulté de tout un chacun est elle liée au faut que l'énergie est une grandeur conservée (ce qui n'est évidemment pas le cas de la position, à moins d'être TRES sédentaire
Imaginez-vous au CERN. Une expérience va avoir lieu. On va créer de la matière à partir de 2 faisceaux d'énergie.
Vous affirmeriez que la quantité de matière qui va être créée dépend de la vitesse du référentiel observateur ?
La seule différence que 2 observateurs avec des vitesses relatives au CERN différentes pourraient observer serait dans l'énergie cinétique (par rapport à eux) de la particule créée...
C'est bien ce qui me semblait. Notre science est incapable de mesurer la valeur absolue de l'énergie.Je vais d'ailleurs insister sur ce point :
Du point de vue de la "nature physique" l'énergie a exactement le même statut que la position.
C'est une grandeur qui dépend du référentiel choisi (on peut même dire aussi que ce qui est important c'est les distances versus les variations d'énergie).
Il ne viendrait à personne l'idée de dire : "tiens, voilà qui est étrange, je suis à 100 mètre de la tour Eiffel mais à 6000 km de la statue de la liberté. Comment est-ce possible ? C'est pire encore que le chat de Schrödinger."
Absurde comme affirmation ? Bien entendu. Et pourtant.... on voit exactement ce genre d'affirmation avec l'énergie !
Peut-être cette difficulté de tout un chacun est elle liée au faut que l'énergie est une grandeur conservée (ce qui n'est évidemment pas le cas de la position, à moins d'être TRES sédentaire
C'est la conséquence indirecte du postulat d'absence de référentiel privilégié pour mesurer les vitesses. Un postulat DEDUIT à partir du simple constat que c SEMBLE constante quelle que soit la vitesse du référentiel.
SEMBLE ne signifie pas EST.
Dans l'expression "l'énergie peut se transformer en matière" qui est (je m'en rend compte) fort trompeuse.
Prend un exemple. Un neutron. Celui-ci se désintègre spontanément (s'il n'est pas lié) en proton + électron + antineutrino.
On peut dire qu'il y a eut création de particules. Et le neutron pouvait être au repos. Aucune énergie n'a été apportée.
D'une manière plus générale :
- Dans tout "création de matière" tu as des particules au départ, ne fut-ce que des photons !
- En MQ, tout ce qui peut se produire se produit (avec une certaine probabilité), donc les créations de particules. Le "peut" ce sont les lois de conservation : charge électrique, leptonique, etc...
- Une des lois de conservation est l'énergie
- L'énergie [U]totale/U] est toujours conservée, avant et après création des particules. Elle est où la transformation d'énergie en matière ?
- L'énergie peut se manifester de toutes sortes de manière : potentielle, cinétique,.... et sous forme d'énergie propre = mc². Et les transformations d'une forme en une autre sont monnaie courant (comme lorsqu'on se chauffe avec un radiateur). La transformation en particules d'une certaine masse m n'a rien de spécial. C'est juste une des formes de l'énergie.
Pour reprendre ton exemple :
Non, car tu oublies une chose (enfin, peut-être plus d'une :rire) :
- si l'énergie de départ dépend de l'observateur.
- l'énergie d'arrivée aussi Tu l'as oublié ça ?
Vu que le processus induit une création de particules avec conservation de l'énergie totale (voir plus haut), ça reste vrai pour tout observateur avec les mêmes particules créées (mais avec chacune des énergies différentes suivant l'observateur).
Dernière modification par Deedee81 ; 10/09/2014 à 12h27.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
On peut par exemple considérer la collision entre un électron et un positron donnant lieux à leur annihilation en 2 photons. Je n'ai pas le temps tout de suite, mais il sera intéressant de développer l'exemple pour bien montrer ce qui se passe.Donc pour ramener votre exemple dans le cadre du mien, on va supposer que le choc s'effectue dans le vide et que toute la matière se transforme en rayonnement (donc on va multiplier les vitesses par plusieurs ordres de grandeur). Donc :
=> Puisqu'il n'y aura pas de résidu matériel il n'y aura pas d'énergie thermique
=> on obtiendra uniquement du rayonnement
=> question : l'énergie totale de ce rayonnement dépend elle de la vitesse du référentiel ?
Non. Car s'il y a 2 référentiels avec 2 vitesses différentes, vous voyez l'impasse si vous dites Oui...
Chacun va peut-être mesurer une énergie différente (redshift ?) mais la réalité, elle, est unique.
La réalité est unique, mais pas la perception que chacun en a... L'énergie rayonnée dépend hélas du référentiel. Un photon rouge pour un observateur pourra être bleu (donc plus énergétique) pour un autre, c'est l'effet Doppler. Le nombre de photon ne change pas en revanche.
on a déjà répondu, ça dépend du référentiel.Ce qui me permet de réitérer ma question : quelle proportion de cette énergie rayonnée provient de la particule A et quelle proportion provient de la particule B ?
Je pense que vous ne pourrez pas répondre (mais j'aimerais en être sûr) dans l'état actuel de nos postulats et de la science qui en découle.
non, parce qu'on ne peut pas faire n'importe quoi, c'est vite dit de parler d'équivalence et si j'ai le temps je me permettrais de développer.Puisqu'il y a équivalence entre matière et énergie (l'une pouvant se transformer dans l'autre et vice-versa), alors ce serait dire qu'une quantité de matière dépend du référentiel choisi.
m@ch3
edit: grillé
Never feed the troll after midnight!
À propos, une expérience de pensée me vient à l'esprit :
Imaginons que je vois de la lumière d'une longueur d'onde (dans le vide) de 1,214 nm arriver face à moi (oui j'ai de supers yeux
Maintenant si j'envoie un objet à une grande vitesse face à moi, dans le référentiel de cet objet les photons auront un peu plus d'énergie que dans le mien (la longueur d'onde sera un peu plus courte), donc si je propulse l'objet à une vitesse suffisante, les photons vont créer des paires en interagissant avec l'objet propulsé. Est-ce correct ?
À trop se fier à son sixième sens, on finit par ne se fier à rien.
Vous avez raison.
Simplement le concept que vous cherchez est l'énergie cinétique mutuelle, qui est bien définie, et indépendante de tout référentiel, dans le cas d'un choc de deux particules.
En mécanique classique, c'est m1m2|v1-v2|²/2(m1+m2)
On peut considérer que c'est "l'énergie réelle" du choc. (Et cela se généralise à un système d'un nombre quelconque de particules, d'où l'énergie thermique.)
Mieux, on peut partir de l'énergie mutuelle comme concept premier, et en dériver la notion d'énergie dans un référentiel (plutôt que le contraire):
L'énergie dans un référentiel peut se définir comme l'énergie mutuelle entre l'objet et un objet de masse infinie immobile relativement au référentiel (1). Ce qui se comprend bien quand on pense à la Terre comme référence: l'énergie cinétique dans le référentiel terrestre se confond avec l'énergie mutuelle entre l'objet et la Terre si la masse de l'objet est négligeable devant celle de la Terre (2).
(1) En effet (m1m2)/(m1+m2) = m1/(1+m1/m2) qui tend vers m1 quand m1/m2 tend vers 0.
(2) Comme c'est la situation dans les applications les plus usuelles de la mécanique, on peut comprendre comment la notion d'énergie relative à un référentiel domine dans les présentation, même si conceptuellement elle n'est pas première.
Dernière modification par Amanuensis ; 10/09/2014 à 13h08.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
PS: L'énergie cinétique mutuelle de deux objets immobiles l'un par rapport à l'autre (une notion indépendante de tout référentiel) est nulle. L'énergie cinétique mutuelle apparaît comme l'énergie dissipée lorsque les deux objets ralentissent l'un par rapport à l'autre jusqu'à être immobile l'un par rapport à l'autre.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Oui, mais. La présentation en termes de référentiel est trompeuse. On pourrait en déduire que la création de paires se fait ou pas selon le référentiel considéré, ce qui est absurde.À propos, une expérience de pensée me vient à l'esprit :
Imaginons que je vois de la lumière d'une longueur d'onde (dans le vide) de 1,214 nm arriver face à moi (oui j'ai de supers yeux
Maintenant si j'envoie un objet à une grande vitesse face à moi, dans le référentiel de cet objet les photons auront un peu plus d'énergie que dans le mien (la longueur d'onde sera un peu plus courte), donc si je propulse l'objet à une vitesse suffisante, les photons vont créer des paires en interagissant avec l'objet propulsé. Est-ce correct ?
Le "truc", c'est qu'une telle création demande un corps massif supplémentaire, qui ne sera pas affecté dans sa nature dans l'opération, mais dont le mouvement va être modifié (conservation de la quantité de mouvement). C'est l'énergie cinétique mutuelle (en calcul relativiste (1), mais c'est un détail) entre le photon et le corps qui va intervenir comme absorbeur de quantité de mouvement qui va déterminer si la création de paire est possible ou non.
Donc oui, le raisonnement proposé est correct, mais est plus clair en termes d'énergie cinétique mutuelle.
(1) En calcul classique, un photon de masse nulle aurait une énergie cinétique mutuelle nulle avec tout objet, ce qui ne donne pas le bon résultat.
Dernière modification par Amanuensis ; 10/09/2014 à 13h25.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
On va prendre plutôt l'exemple avec un l'électron d'accord ? car il ne peut pas se désintégrer, il est élémentaire.
Si dans l'univers j'ai une quantité Q d'énergie rayonnante (dont les 2 faisceaux de lumière de l'expérience) avant l'expérience de création d'électron, à la fin de l'expérience je vais avoir Q - l'énergie consommée + 1 électron + énergie cinétique de l'électron.
Appelons X cette énergie consommée. On peut dire que X s'est transformée en 1 électron + son énergie cinétique.
Il y aura une énergie cinétique différente pour chaque observateur... Mais cette énergie cinétique on peut la calculer et la séparer du reste. Donc déduction faite de cette énergie cinétique chaque observateur doit trouver la MEME quantité (valeur) d'énergie transformée en électron.
Mais justement depuis le début on s'interroge sur la nature de l'énergie cinétique.
Avec l'exemple des 2 particules qui se percutent je vous ai posé une colle (après transformation de ces 2 particules en énergie rayonnante quelle proportion provenait de la particule A et combien de la particule B) et j'ai obtenu comme réponse que je n'avais pas compris les lois de la physique. ??? Si ce n'est pas fuir une question çà...!
Une petite analogie (avec ses dangers) :
La situation est comparable au champ gravitationnel de la Terre.
3 référentiels à 3 altitudes différentes. Pour qu'une particule passe de l'un à l'autre il faut fournir un delta d'énergie correspondant à la différence d'énergie potentielle (altitude). On n'a pas besoin de connaitre la valeur exacte de l'énergie potentielle, on a juste besoin de la différence entre chaque référentiel. On est d'accord.
Mais implicitement on admet qu'il y a un scalaire (énergie potentielle) bien précis pour chaque altitude.
Maintenant imaginez qu'on dise non, il n'y a pas un scalaire 'énergie potentielle' pour chaque altitude, et qu'elle dépend du référentiel ! Un peu comme si on disait que le champ gravitationnel de la Terre dépend du référentiel ! Vous voyez bien que çà ne tient pas la route une seconde !
Exactement comme le potentiel gravitationnel a une valeur précise pour chaque référentiel (l'altitude du référentiel de mesure dépendant de son historique), il devrait en être de même pour l'énergie cinétique. On remplace 'altitude' par 'vitesse'.
Donc en ce qui concerne l'énergie cinétique dans l'exemple des 2 particules identiques allant l'une vers l'autre la réponse devrait être oui, chacune va contribuer de façon différente à la production d'énergie rayonnante, et cette contribution dépend de son passé.
Pour ce qui est du % de contribution de chaque particule on ne sait pas le calculer. Mais il existe.
La discussion est difficile (je ne vous en veux pas, c'est tout à fait logique) car on utilise dans notre argumentaire une théorie qui est peut-être fausse (un ou plusieurs de ses postulats fondateurs pourraient être faux ou valides partiellement), donc par construction cette théorie si elle est cohérente ne peut pas DEDUIRE son erreur. J'ai au fond de moi une autre vision des choses et j'aurais bien envie de contester la validité de certaines réponses mais çà obligerait de partir en vrille dans ce fil de discussion.
Aparté: Le muon est tout aussi élémentaire, et peut pourtant se désintégrer.
Aucun % qui ait un sens physique clair, sauf peut-être le rapport des masses en mécanique classique (mais ce n'est pas applicable en RR).Pour ce qui est du % de contribution de chaque particule on ne sait pas le calculer. Mais il existe.
Pas vraiment.La discussion est difficile (je ne vous en veux pas, c'est tout à fait logique) car on utilise dans notre argumentaire une théorie qui est peut-être fausse
Intéressante remarque...J'ai au fond de moi une autre vision des choses et j'aurais bien envie de contester la validité de certaines réponses mais çà obligerait de partir en vrille dans ce fil de discussion.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
