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E=mc2...pas de conservation?

  1. #1
    l.chouaib

    Smile E=mc2...pas de conservation?

    Salut les amis..
    1/je comprends pas un petit truc à propos de l'énergie et sa conservation:
    Bon selon la loi d'Einstein E=mc2, ce que je comprends de ça c'est que toute masse peut générer une énergie et toute énergie peut se transformer en une masse(c'est bien ça non?)...si c'est le cas, cela prouve que l'énergie peut ne pas etre conservée!!
    2/Et est ce qu'on peut calculer l'énergie de notre corps??(elle serait suffisante pour faire exploser toute notre planète!)
    merci

    -----


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  3. #2
    pbord

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Bonjour,

    E=mc² est l'énergie de masse : c'est l'énergie d'un corps isolé au repos.
    En effet, la masse est de l'énergie. La masse peut donc se transformer en énergie (autre que l'enrgie de masse) comme par exemple du bois qui brûle : la masse de bois se transforme en chaleur(energie thermique). De même de l'energie peut se transformer en masse.

    L'energie de masse est une forme d'energie comme il en existe plein d'autres (ex: energie cinétique, energie potentielle, energie thermique, etc...)

    PS:dans la rubrique physique, ça aurait été mieux

  4. #3
    Universus

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Bonsoir,

    En fait, pour autant que je sache, ce n'est pas le principe de conservation de l'énergie qui est touché par cette équation, mais plutôt le principe de conservation de la masse.

    Par exemple, le noyau d'un atome d'hélium, composé de deux protons et de deux neutrons, est moins massif que l'ensemble de deux noyaux de deutérium (un isotope de l'hydrogène dont le noyau est composé d'un proton et d'un neutron) ; il y a pourtant, dans les deux cas, autant de nucléons (soit deux protons et deux neutrons), mais malgré cela le noyau de l'atome d'hélium est moins massif, car les quatre nucléons sont tous liés ensemble contraire aux deux deutériums où les nucléons sont deux à deux. Dans le noyau d'hélium, une partie des masses des protons et des neutrons (masses prises pour des nucléons libres) est convertie en énergie de liaison qui permet la cohésion du noyau d'hélium. Néanmoins, en ne considérant que l'énergie de liaison et l'énergie 'de masse', les deux noyaux de deutérium ont autant d'énergie que le noyau d'hélium.

  5. #4
    benjy_star

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par l.chouaib Voir le message
    ce que je comprends de ça c'est que toute masse peut générer une énergie et toute énergie peut se transformer en une masse(c'est bien ça non?)...si c'est le cas, cela prouve que l'énergie peut ne pas etre conservée!!
    Non, car la masse est une forme de l'énergie !

    2/Et est ce qu'on peut calculer l'énergie de notre corps??(elle serait suffisante pour faire exploser toute notre planète!)
    Elle est effectivement énorme !

  6. #5
    invite9321657

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par l.chouaib Voir le message
    Salut les amis..(j'espere que je suis dans la rubrique Physique )
    1/je comprends pas un petit truc à propos de l'énergie et sa conservation:
    Bon selon la loi d'Einstein E=mc2, ce que je comprends de ça c'est que toute masse peut générer une énergie et toute énergie peut se transformer en une masse(c'est bien ça non?)...si c'est le cas, cela prouve que l'énergie peut ne pas etre conservée!!
    Comment ça ? Masse et énergie sont conservé, simplement parfois l'un devient l'autre ou inversement. Même l'incertitude d'Heisenberg, avec la fameuse énergie du vide doit avoir une contrepartie (l'expansion.. )

    Citation Envoyé par l.chouaib Voir le message
    2/Et est ce qu'on peut calculer l'énergie de notre corps??(elle serait suffisante pour faire exploser toute notre planète!)
    rep svp,merci
    J'imagine que oui..

  7. #6
    TitBoulet

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Si justement, l'énergie est bien conservée, mais apparait sous une autre forme. D'où le nom de principe d'équivalence.
    Pour la seconde question, il me semble que oui... mais t'es pas prêt de pouvoir la "libérer".

    edit: un peu lent moi aujourd'hui..
    edit2: dsl, bug d'affichage, donc j'ai pas vu les réponses précedentes!
    Dernière modification par TitBoulet ; 11/01/2008 à 11h12.

  8. #7
    l.chouaib

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    tu veux dire que la masse est une forme d'énergie?

  9. #8
    benjy_star

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par l.chouaib Voir le message
    tu veux dire que la masse est une forme d'énergie?
    Oui !

  10. #9
    l.chouaib

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Et il y en a combien d'autre à part l'énergie thermique,potentielle et cinétique?

  11. #10
    mach3

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    l'énergie thermique est en fait de l'energie cinétique microscopique. Je crois qu'on peut réduire à 3 les formes que peut prendre l'énergie:

    -masse
    -energie cinétique
    -energie potentielle

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  12. #11
    Les Terres Bleues

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par pbord Voir le message

    E = mc² est l'énergie de masse : c'est l'énergie d'un corps isolé au repos.
    Énergie d'un corps isolé au repos ...

    Au repos ? Peut-être, mais alors, il faut dire par rapport à quel référentiel (système de référence), non ?

  13. #12
    l.chouaib

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    il s'agit pas du repos et du mouvement, enfin je pense..à "pbord" de jouer

  14. #13
    pbord

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par Les Terres Bleues Voir le message
    Énergie d'un corps isolé au repos ...

    Au repos ? Peut-être, mais alors, il faut dire par rapport à quel référentiel (système de référence), non ?
    Le référentiel où il est au repos c'est le référentiel par rapport à lui-même

    Je rajouterais l'energie mécanique aussi (travail).

  15. #14
    l.chouaib

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    qu'est cela veut dire :"par rapport a lui-même"?

  16. #15
    Karibou Blanc

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Au repos ? Peut-être, mais alors, il faut dire par rapport à quel référentiel (système de référence)
    Par rapport à tout référentiel dans lequel v_corps est nulle
    Le corps lui-meme est un référentiel de ce type, c'est ce qu'on appelle le référentiel propre (au corps en question). Par rapport à lui-meme, sa vitesse est nulle, c'est presque tautologique.
    Well, life is tough and then you graduate !

  17. #16
    Universus

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    C'est le référentiel qui est rattaché au corps... comment dire. Imagine que tu gradues tes bras avec un marqueur, qu'un des tes bras pointe vers l'avant l'autre vers le haut et que ta montre lâche un bip à toute les seconde, et bien tu serais une sorte de référentiel-humain et ta tête serait, par rapport à tes bras, toujours à la même position ; tu serais immobile par rapport à toi-même. Tu serais donc au repos dans ce référentiel qui est toi.

    PS : comme dit Karibou Blanc

  18. #17
    invite9321657

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par l.chouaib Voir le message
    qu'est cela veut dire :"par rapport a lui-même"?
    Un référentiel est un instrument de mesure de grandeur physique, il se base sur une position / vitesse / rotation etc... les grandeur physiques qu'on observe en dépendent (et d'ailleurs toute observations, même purement biologique et consciente, est une "mesure physique"). Par rapport à lui même signifie que le référentiel est basé sur l'observateur.
    Tout le probléme est que les mesures des mêmes choses dépendent du référentiel d'observations. Ce qui n'empéche pas que chaque objet ai une et une seul série de mesure dans chaque référentiel (ce que j'ai du expliquer ici longtemps : on peut mesurer une vitesse définit comme absolue à condition qu'elle soit faite dans le référentiel d'un des deux objet mesuré).

    Moi, en considérant que chaque observateur est un objet, et donc que chaque référentiel est un acteur de relation et inversement, alors j'ai postulé que la somme de toute les mesures était constante.. (autrement dit, l'univers est immobile par rapport à lui même, tout simplement)..
    Mais bon on me prend pour un fou alors..

  19. #18
    TitBoulet

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    C'est le référentiel qui est rattaché au corps... comment dire. Imagine que tu gradues tes bras avec un marqueur, qu'un des tes bras pointe vers l'avant l'autre vers le haut et que ta montre lâche un bip à toute les seconde, et bien tu serais une sorte de référentiel-humain et ta tête serait, par rapport à tes bras, toujours à la même position ; tu serais immobile par rapport à toi-même. Tu serais donc au repos dans ce référentiel qui est toi.

    PS : comme dit Karibou Blanc
    Il faut donc changer de référentiel dès qu'il se met en mouvement ?
    C'est un peu "bricolé" de choisir un réf par type de mouvement, non ?

  20. #19
    l.chouaib

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    je vois pas donc, pourquoi on doit dire que "c'est l'énergie d'un corp isolé au repos"
    puisque tout corp est au repos par rapport a lui-meme!!

  21. #20
    Les Terres Bleues

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Aïe,aïe, aïe !
    Le référentiel d'un corps par rapport à lui-même, ça semble sous-entendre son existence « dans l'absolu ». Quand tout devrait être relatif ...
    En mouvement ou au repos, alors, par rapport à l'espace qui l'entoure ?
    Et cet espace est-il en mouvement ou au repos, et par rapport à quoi ?

  22. #21
    Universus

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Salut,

    Il faut donc changer de référentiel dès qu'il se met en mouvement ? C'est un peu "bricolé" de choisir un réf par type de mouvement, non ?
    Désolé, je ne comprends pas... Dans ce que j'ai dit, on ne sait pas si le 'référentiel-homme' est en mouvement ou non par rapport à un autre objet, mais on sait qu'il peut (l'homme) effectuer des mesures sur son environnement à l'aide de règles, de chronomètre, de signaux, etc. Ces mesures sont faites dans son référentiel, à partir de règles et d'horloges qui sont au repos par rapport à l'observateur. Ce sont ces règles et ces horloges immobile par rapport à l'observateur qui incarnent, matériellement, le référentiel lié à l'observateur, référentiel dans lequel, par définition, l'observateur est au repos, immobile. Comme le disait Karibou Blanc, c'est presque une tautologie que de dire qu'une observateur est immobile par rapport à lui-même ; si l'observateur est en mouvement par rapport à quelque chose d'autre, l'observateur n'en effectue toujours pas moins des mesures que dans son référentiel propre. Si on étudie l'observateur à partir d'un référentiel dans lequel l'observateur est en mouvement, alors nous ne sommes pas dans le référentiel de l'observateur.

    je vois pas donc, pourquoi on doit dire que "c'est l'énergie d'un corp isolé au repos"
    puisque tout corp est au repos par rapport a lui-meme!!
    Parce que si nous étudions un corps qui est en mouvement (par rapport à nous...), alors le m de E=mc2 n'est pas directement la masse du corps que nous mesurerions (il est plutôt difficile, à ma connaissance, de peser un corps en mouvement), mais bien celle qu'un observateur au repos face au corps mesurerait ou, plus étrangement, la masse du corps que le corps se mesurerait...

    Le référentiel d'un corps par rapport à lui-même, ça semble sous-entendre son existence « dans l'absolu ». Quand tout devrait être relatif ...
    Je ne comprends pas exactement la première phrase. Mais, tout n'est pas relatif. Par exemple, la vitesse de la lumière dans le vide est la même mesurée dans tous les référentiels, en mouvement (rectiligne uniforme) ou non les uns par rapport aux autres. D'où le postulat de 'l'invariance de la vitesse de la lumière dans le vide'.

    En mouvement ou au repos, alors, par rapport à l'espace qui l'entoure ? Et cet espace est-il en mouvement ou au repos, et par rapport à quoi ?
    Ici, qu'entends-tu par 'espace'? Si l'espace, c'est ce qu'une règle mesure, alors vu que deux règles peuvent être en mouvement l'une par rapport à l'autre, cela signifie-t-il que l'espace mesuré par l'une est en mouvement par rapport à l'espace mesuré par l'autre règle, ou l'espace est-il plutôt une entité unique, existante en soi?

    Amicalement

  23. #22
    mach3

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Pour généraliser un peu, l'energie de masse d'un corps de masse m est :



    avec le facteur relativiste tel que :



    Où v est la vitesse du corps par rapport à l'observateur.

    L'énergie de masse objet dépend donc de qui observe l'objet (comme c'est le cas pour l'énergie cinétique classique par ailleurs).

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  24. #23
    magic77

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    en fait, il faut se représenter uniquement le corps en question, comme si il n'existait RIEN à part lui même, donc il n'existe pas de mouvement puisqu'il n'y a aucun espace pour ça...donc on peut dire que le corps est au repos, par opposition au cas où on le placerait dans l'univers.Et dans ce cas, on peut calculer toute sorte de valeur d'énergie cinétique qui s'ajoute à l'énergie du corps au repos ("isolé"), étant donné l'infinité de référentiels possible (cf. th de Koenig par exemple)!

  25. #24
    magic77

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par magic77 Voir le message
    en fait, il faut se représenter uniquement le corps en question, comme si il n'existait RIEN à part lui même, donc il n'existe pas de mouvement puisqu'il n'y a aucun espace pour ça...donc on peut dire que le corps est au repos, par opposition au cas où on le placerait dans l'univers.Et dans ce cas, on peut calculer toute sorte de valeur d'énergie cinétique qui s'ajoute à l'énergie du corps au repos ("isolé"), étant donné l'infinité de référentiels possible (cf. th de Koenig par exemple)!
    Et évidemment, l'énergie cinétique dans un référentiel bien choisi peut-être nul : cas trivial du référentiel du corps lui-même...

  26. #25
    Garion

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    l'énergie thermique est en fait de l'energie cinétique microscopique. Je crois qu'on peut réduire à 3 les formes que peut prendre l'énergie:

    -masse
    -energie cinétique
    -energie potentielle

    m@ch3
    Je pense qu'on peut rajouter les ondes électro-magnétiques et les ondes gravitationelles qui ne rentrent dans aucune des catégories précédentes.

  27. #26
    mach3

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Je pense qu'on peut rajouter les ondes électro-magnétiques et les ondes gravitationelles qui ne rentrent dans aucune des catégories précédentes.
    Ne s'agit-il pas là d'énergie cinétique camouflée?

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  28. #27
    Les Terres Bleues

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Comme le disait Karibou Blanc, c'est presque une tautologie que de dire qu'une observateur est immobile par rapport à lui-même.
    Il me semble plutôt que c'est quelque chose qui ne possède aucun sens d'un point de vue physique. La vitesse ou le "repos" d'un objet réel dans notre univers ne peuvent se définir en soi (dans l'absolu), mais uniquement par rapport à quelque chose d'autre (de tout à fait réel également).

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Il est plutôt difficile, à ma connaissance, de peser un corps en mouvement.
    C'est tout le contraire, à mon avis, ne serait-ce que parce que la Terre tourne autour du Soleil, que le système solaire se déplace à l'intérieur de la Galaxie, que la position de celle-ci se modifie en permanence par rapport aux autres, etc.

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Je ne comprends pas exactement la première phrase. Mais, tout n'est pas relatif. Par exemple, la vitesse de la lumière dans le vide est la même mesurée dans tous les référentiels, en mouvement (rectiligne uniforme) ou non les uns par rapport aux autres. D'où le postulat de "l'invariance de la vitesse de la lumière dans le vide".
    Je réécris donc la phrase en question : "Le référentiel d'un corps par rapport à lui-même, ça semble sous-entendre son existence « dans l'absolu ».
    Je fais observer que ce n'est pas moi qui utilise les expressions de masse ou d'énergie au repos, et je renvoie à ma réponse ci-dessus concernant la pseudo-évidence de l'observateur "immobile par rapport à lui-même". Ça n'a pas de sens.
    Quant au reste ... la vitesse de la lumière dans le vide est une grandeur constante. Son invariance n'en abroge pas pour autant le fait que dans notre continuum spatio-temporel tout reste relatif.
    À ma connaissance, le seul absolu reconnu de la physique est le zéro kelvin. Et il s'agit-là d'une référence inatteignable.

    Citation Envoyé par Les Terres Bleues Voir le message
    (Le soi-disant corps immobile par rapport à lui-même est-il ...)
    En mouvement ou au repos par rapport à l'espace qui l'entoure ?
    Et cet espace est-il en mouvement ou au repos, et par rapport à quoi ?
    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Qu'entends-tu par ''espace'' ? Si l'espace, c'est ce qu'une règle mesure, alors, vu que deux règles peuvent être en mouvement l'une par rapport à l'autre, cela signifie-t-il que l'espace mesuré par l'une est en mouvement par rapport à l'espace mesuré par l'autre règle, ou l'espace est-il plutôt une entité unique, existante en soi ?
    Ici, nous sommes selon moi au cœur du problème.
    Et si tu te sens d'en débattre, je suis prêt à échanger (et peut-être changer) nos points de vue.

    Amicalement
    Les Terres Bleues

  29. #28
    mach3

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    À ma connaissance, le seul absolu reconnu de la physique est le zéro kelvin.
    non, il y en a d'autre. La vitesse limite c et la force maximum (ou transfert de masse maximum ou puissance maximum , selon le choix) par exemple.
    Never feed the troll after midnight!

  30. #29
    Universus

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    Salut à tous,

    La vitesse ou le "repos" d'un objet réel dans notre univers ne peuvent se définir en soi (dans l'absolu), mais uniquement par rapport à quelque chose d'autre (de tout à fait réel également).
    Je ne vois pas trop le problème. L'écran qui se trouve devant moi est immobile par rapport à moi-même, ce qui implique, si je ne me trompe pas, que le référentiel lié à l'écran d'ordinateur est le même que celui qui est rattaché à moi-même (la position spatio-temporelle de l'origine d'un référentiel étant un choix arbitraire, ce n'est pas grave si l'ordinateur ne se trouve pas à la même position que moi). Ainsi, on peut définir ma vitesse dans mon propre référentiel (à partir de l'écran par exemple), ce qui rejoint ton idée qu'une vitesse d'un corps n'a de sens que par rapport à un autre objet, mais cela est totalement équivalent à dire que je me perçois au repos par rapport à moi-même. Je ne vois pas en quoi cela fait que ma vitesse est définie dans l'absolu, puisqu'il peut bien y avoir d'autres corps qui n'ont pas le même référentiel que moi.

    C'est tout le contraire, à mon avis, ne serait-ce que parce que la Terre tourne autour du Soleil, que le système solaire se déplace à l'intérieur de la Galaxie, que la position de celle-ci se modifie en permanence par rapport aux autres, etc.
    Ce n'est pas explicite du tout dans ton message en quoi le mouvement de la Terre face à d'autres corps célestes implique qu'on puisse peser les masses en mouvement... La masse des corps célestes est obtenues indirectement, en mesurant par exemple la période orbitale ou le demi-grand axe et, à partir des lois de la physique, on en déduit la masse que le corps devrait avoir pour posséder un tel mouvement. Néanmoins, ce n'est pas peser le corps que de procéder ainsi.

    "Le référentiel d'un corps par rapport à lui-même, ça semble sous-entendre son existence « dans l'absolu ».
    Je ne comprends toujours rien, à vrai dire... un référentiel ne peut pas être par rapport à quelque chose ; il est lié à un corps (ou non...), mais sinon... Autrement, pourrais-tu définir ce que tu entends par 'absolu', parce qu'il semblerait que ce ne soit pas de la façon dont je l'entende.

    a vitesse de la lumière dans le vide est une grandeur constante. Son invariance n'en abroge pas pour autant le fait que dans notre continuum spatio-temporel tout reste relatif.
    Mais qu'est-ce qui est dans le continuum spatio-temporel, et qu'est-ce qu'être dans le continuu, spatio-temporel? Le temps et l'espace? Parce qu'il y a bien des choses en relativité qui ne sont pas relatives (le temps propre par exemple).

    Ici, nous sommes selon moi au cœur du problème.
    Et si tu te sens d'en débattre, je suis prêt à échanger (et peut-être changer) nos points de vue.
    C'est ton choix d'en parler ou non.

    Amicalement

  31. #30
    Les Terres Bleues

    Re : E=mc2...pas de conservation?

    N'oublions pas que le point de départ de la discusion étant E = mc², il a été immédiatement question de masse et d'énergie au repos.
    D'où l'interrogation : « Le repos, peut-être mais par rapport à quoi ? »

    Je préfère alors pour ne pas biaiser le débat rappeler la citation suivante d'Albert Einstein que l'on peut lire dans La Relativité :
    « Ce qui caractérise la physique newtonienne, c’est qu’elle est obligée d’attribuer à côté de la matière une existence réelle indépendante à l’espace et au temps. Car dans la loi du mouvement de Newton figure la notion d’accélération. Mais l’accélération dans cette théorie ne peut que signifier l’accélération par rapport à l’espace. L’espace newtonien doit, par conséquent, être considéré comme étant au repos ou du moins comme non accéléré, si l’accélération doit être regardée comme une grandeur qui a un sens. Il en est de même du temps, qui est également contenu dans la notion de l’accélération. Isaac Newton lui-même et ses contemporains doués du sens critique se sentaient gênés d’attribuer aussi bien à l’espace de même qu’à son état de mouvement une réalité physique, mais il n’y avait pas à cette époque-là d’autre issue, si l’on voulait donner à la Mécanique un sens clair. »

    D'autre part, il me semble qu'il existe une certaine confusion entre constante physique et l'idée qu'une telle constante prouverait que tout n'est pas relatif. Or dans un cas, nous avons affaire à des grandeurs, dans l'autre, il s'agit de la formule fondatrice de la Relativité restreinte expliquant que la vitesse de la lumière dans le vide étant une constante indépassable, le temps ne doit plus être vu comme un "absolu".

    En rapprochant cette appréciation de l'objection d'Einstein citée au-dessus, il me semble cohérent de chercher à savoir par rapport à quoi l'on définit la vitesse (en l'occurence le repos) d'un corps dont la masse "intrinsèque" est calculée dans un référentiel en mouvement avec lui-même, c'est à dire en soi, c'est à dire dans l'absolu.

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