Référentiel galiléen

[b@z66]

Comment peut on savoir que F = 0 autrement qu'en mesurant une accélération nulle. Dilemme circulaire ?

Patrick

Ben oui, et je ne vois vraiment pas ce qui vous choque dans cette situation puisque c'est la base même de la physique avec comme je l'ai déjà commenté précédemment la dualité expérimentation/modélisation. Pour que tout tourne correctement, il faut trouver un modèle qui colle à la réalité, modèle qui ensuite va servir pour faire des prédictions sur cette réalité. Vraiment, je ne vois pas ce qu'il y a de si choquant dans cette démarche: la physique s'appuie bien sur quelque chose de réel, ce n'est pas uniquement des maths. Pour en revenir à une base simple, l'expérimentateur pour déterminer ses lois doit se retrouver dans une situation où le nombre de force est limité, c'est à dire en prenant un système le plus isolé possible(comme on ne peut pas prendre l'univers entier, il faut donc se contenter au départ d'un système où les interactions peuvent par exemple être très limité par la distance) composé du plus petit nombre d'objets(2 masses, 2 charges électriques,...). La généralisation de cette modélisation à un système plus grand et donc progressivement à l'univers entier doit ensuite pouvoir se faire de manière incrémentielle et itérative.

PS: j'avais posé une petite question dans mon précédent commentaire. Ce serait bien que quelqu'un me réponde ou alors me dise si par exemple la question était mal posée ou pas très claire...
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[invite6754323456711]

Ben oui, et je ne vois vraiment pas ce qui vous choque dans cette situation puisque c'est la base même de la physique avec comme je l'ai déjà commenté précédemment la dualité expérimentation/modélisation. :

La problématique qui est soulevé (qui est un simple problème de logique) n'a rien a voir avec cet aspect. C'est un problème qui est de plus soulevé en introduction d'un cours de physique sur la RG pour débutant.

Patrick

[b@z66]

La problématique qui est soulevé (qui est un simple problème de logique) n'a rien a voir avec cet aspect. C'est un problème qui est de plus soulevé en introduction d'un cours de physique sur la RG pour débutant.

Patrick

Personnellement, à la vue de cette discussion, il ne me semble pas que je ne trompe sur la problématique(explique-moi la différence que tu vois sinon). De plus, on parle bien de MC dans cette discussion et pas de RG(je tiens personnellement au fait de ne pas trop élargir le sujet car après je risque d'être paumé avec la RG).

[b@z66]

Une façon apparemment simple pour s'assurer qu'un référentiel est inertiel est de s'assurer que l'absence de force entraîne l'absence d'accélération. F = 0 ==> a = 0

Comment peut on savoir que F = 0 autrement qu'en mesurant une accélération nulle. Dilemme circulaire ?

Patrick

De plus, vu comme la loi est définie, c'est plutôt: on pose comme postulat que si F est nul(pas de force, c'est là que l'on voit le caractère "abstrait" de la notion de force) alors il n'y a pas d'accélération(quelle valeur lui donnerait-on sinon dans un univers isotrope?). De facto, le placement dans le "bon référentiel" est automatique et découle de la situation réelle prise en compte par l'expérimentateur.

[invite6754323456711]

Personnellement, à la vue de cette discussion, il ne me semble pas que je ne trompe sur la problématique(explique-moi la différence que tu vois sinon). De plus, on parle bien de MC dans cette discussion et pas de RG(je tiens personnellement au fait de ne pas trop élargir le sujet car après je risque d'être paumé avec la RG).

Prend la peine de lire l'introduction cours qui parle de MC plutôt que de parler dans le vide. Il me semble de plus que c'est un cours qui est référencé dans la bibliothèque virtuelle de FS

Patrick

[invité576543]

Ben oui, et je ne vois vraiment pas ce qui vous choque dans cette situation puisque c'est la base même de la physique avec comme je l'ai déjà commenté précédemment la dualité expérimentation/modélisation. Pour que tout tourne correctement, il faut trouver un modèle qui colle à la réalité, modèle qui ensuite va servir pour faire des prédictions sur cette réalité. Vraiment, je ne vois pas ce qu'il y a de si choquant dans cette démarche: la physique s'appuie bien sur quelque chose de réel, ce n'est pas uniquement des maths.

Tout à fait d'accord. En pratique, on constate de les référentiels dans lesquels les astres les plus lointains sont fixes ont les bonnes propriétés, i.e., les lois de la physique y sont simples (en particulier on arrive à rendre compte de toutes les forces d'une manière ou d'une autre, avec seulement la gravitation comme proportionnelle à la masse inerte). On les utilise dans le modèle, et ça marche.

En gros, c'est un constat qu'il existe des référentiels "suffisamment galiléens"...

La question de vérifier qu'un référentiel est galiléen est finalement assez simple : on vérifie qu'il découle par une transformation du groupe de Galilée d'un référentiel que l'on sait, par expériences de longue date, être "suffisamment galiléen". Que demander de plus ?

[invite6754323456711]

En gros, c'est un constat qu'il existe des référentiels "suffisamment galiléens"...

La question de vérifier qu'un référentiel est galiléen est finalement assez simple : on vérifie qu'il découle par une transformation du groupe de Galilée d'un référentiel que l'on sait, par expériences de longue date, être "suffisamment galiléen". Que demander de plus ?

Comment fait on ce constat ? Qu'elles expériences ? F = ma ?

Tout repose sur le savoir impénétrable de l'expérimentateur ?

Patrick

[b@z66]

Comment fait on ce constat ? Qu'elles expériences ? F = ma ?

Tout repose sur le savoir impénétrable de l'expérimentateur ?

Patrick

F=ma est juste un postulat(une modélisation) au départ, une manière parmi d'autres d'écrire la loi de la dynamique(et sans doute l'une des plus simples à moins que l'on soit adepte des forces fictives et référentiels non-galiléens). L'expérimentateur se contente de "caler" cette formule par rapport au conditions réelles en déterminant les référentiels dans laquelle elle semble s'appliquer et ensuite vérifie que tout tourne rond en observant l'évolution ultérieure du système et l'apparition éventuelle d'incohérence dues aux insuffisances de la modélisation. Au fond, rien ne t'empêche d'utiliser une autre formulation que F=ma, après c'est surtout une question de gout et de simplicité.

[invite6754323456711]

F=ma est juste un postulat(une modélisation) au départ, une manière parmi d'autres d'écrire la loi de la dynamique(et sans doute l'une des plus simples à moins que l'on soit adepte des forces fictives et référentiels non-galiléens).

Cela je le conçoit bien. La question portée sur comment un expérimentateur s'assure qu'un référentiel est inertiel ? F = 0 ==> a = 0

Patrick

[invité576543]

Comment fait on ce constat ? Qu'elles expériences ? F = ma ?

Non, ça c'est juste une définition.

Deux points :

1) On vérifie qu'on peut rendre compte des accélérations par des forces identifiées (gravitation, contact, pression, électro-magnétique, etc.), avec en particulier action-réaction. [Et on refuse toute force proportionnelle à la masse sauf la gravitation.]

2) On vérifie qu'un changement de référentiel galiléen conserve la forme des lois.

En gros on fait un constat que les lois de la physique sont "simples".

(Dans le point 1 il y a la notion de mouvement uniforme : si on ne connaît pas de force s'exerçant dessus, on s'attend à ce qu'il ait un mouvement uniforme.)

En bref, on fait une hypothèse (un référentiel dans lequel les astres les plus lointains sont "fixes" est "suffisamment galiléen") et on l'utilise tant qu'elle n'est pas réfutée !

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Ca, c'est la pratique. Ca marche très bien, où est le problème ?

[invite8915d466]

c'est intéressant de "suivre à la trace " la constructions des référentiels "quasi-galiléens" et de réaliser pourquoi c'est la gravitation qui pose problème, d'ailleurs.

Premier référentiel utilisé : celui du laboratoire. Problème avec la rotation de la Terre : pendule de Foucault, ou plus simplement rotation diurne des étoiles qui n'obeissent pas au principe d'inertie. Ici c'est la rotation de la terre qui pose problème, pas encore la gravitation. On annule donc les effets de cette rotation en passant à un meilleur référentiel :

Référentiel de Galilée (origine au centre de la Terre et axes vers les étoiles distantes). Problème : Le Soleil n'a pas du tout un mouvement uniforme, il tourne autour de la Terre ! et toutes les étoiles aussi, par leur mouvement de parallaxe. La c'est l'attraction gravitationnelle qui commence à poser problème. On annule donc les effets du mouvement de la Terre en passant au :

Référentiel de Copernic : centre sur le Soleil (ou plutot au barycentre du système solaire). La plus de parallaxe dans ce référentiel. Problème : rotation autour de la Galaxie qui fait que le centre galactique va tourner autour de ce référentiel -> on peut prendre un référentiel galactique . A chaque fois, on annule la gravitation en se plaçant au centre d'attraction.

Problème : la Galaxie a elle même un mouvement propre par rapport au groupe local. Et là on est un peu coincé, quelle meilleure origine prendre ? On peut prendre le référentiel où le corps noir à 2.7 K parait le plus isotrope, mais là on est obligé de passer à la RG dans laquelle il n'y a plus de référentiel absolument galiléen : en fait on s'aperçoit que tous les référentiels qu'on a utilisés n'étaient que localement galiléens, parce que en chute libre, mais que dès qu'on s'éloignait de l'origine, les effets du mouvement se manifestent par des écarts à la loi de l'inertie. Avec un peu d'effort, on est tout près de la RG .