Exercice de pensée gravitation

[sunlionspirit]

bonjour à vous, les curieux du quantique ! 2 questions concernant la gravité, l'attraction gravitationnelle ....

1/ est-ce que la force gravitationnelle (FG) entre le soleil et la terre est plus forte que la FG entre la terre et la lune ? si oui pourquoi dès lors la lune n'est pas arrachée à la terre par le soleil ? la lune est petite, le soleil est énorme et donc on pourrait penser que la lune soit "prise" par le soleil plutôt que par la terre ?

2/ l'exercice de pensée suivant : j'ai toujours appris que la gravitation produit ses effets qui ne sont pas instantanés mais sont eux aussi soumis à la limite de vitesse de la lumière, que donc si le soleil devait disparaître les effets de cela sur la terre ne seraient "sentis" ou effectifs que 8 minutes après, comme pour la lumière.
Je suppose que je suis exact dans cette idée.
Maintenant imaginons le topo plus en détail : le soleil disparait / le chrono démarre / la terre continue à tourner comme si de rien n'était / après 1 minute il n'y a plus de FG jusqu'à la distance parcourue durant une minute à partir du soleil mais toujours encore sur les 7 minutes restantes de distance à parcourir jusqu'à la terre / après 2 minutes il n'y a plus de FG jusqu'à 2 minutes de distance à partir du soleil mais encore sur les 6 minutes restantes jusqu'à la terre / on va plus loin, après 7 minutes de distance parcourue par la FG il n'y a plus de FG jusqu'à 7 minutes de distance parcourue par celle-ci mais bien encore sur la dernière minute restante / la terre continue donc toujours à tourner comme si de rien n'était alors même qu'il n'y a plus que 1 minute de distance à parcourir pour cette FG ......
J'en viens à me dire ceci : la force gravitationnelle après 7 minutes et 59 secondes est encore toujours bien là selon la théorie, toujours aussi forte car elle ne disparaîtra qu'après 8 minutes et donc dans 1 seconde ...............
MAIS mais mais, cette FG comment peut-elle encore avoir la même force que quand elle sortait du soleil ??? ( façon de parler bien sûr ) .....
Ce n'est quand même pas comme la lumière, les photons qui partent du soleil, ce qui est émis va arriver sur terre après 8 minutes après il n'y en aura plus, logique.
Mais ici on parle d'une FORCE !! en fait, cette force devrait donc diminuer au fur et à mesure du temps qui passe et il ne devrait en rester qu'un minimum après 7'59" et donc l'effet de la disparition du soleil sur la trajectoire de la terre devrait être ressentie de suite et pas après 8 minutes seulement !! donc plus vite que la vitesse de la lumière ..... peut-être pas instantanément mais avec une très forte incidence, de plus en plus forte, sur la trajectoire de la terre vu qu'elle diminue de plus en plus après toutes ces minutes de passées .....
Curieux de vos réponses/idées .........
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[phys4]

1/ est-ce que la force gravitationnelle (FG) entre le soleil et la terre est plus forte que la FG entre la terre et la lune ? si oui pourquoi dès lors la lune n'est pas arrachée à la terre par le soleil ? la lune est petite, le soleil est énorme et donc on pourrait penser que la lune soit "prise" par le soleil plutôt que par la terre ?

Bonjour à vous, je ne répondrai qu'à la première question, car la seconde n'est pas physique, la disparition ou le déplacement instantané d'une masse n'entre pas dans les possibilités interprétables hors SF.

La force entre la Terre et le Soleil est la plus forte, ce qui entraine que la trajectoire de la Lune autour du Soleil ressemble à une sinusoïde enroulée, dont la courbure est toujours tournée vers le Soleil. Cependant la Lune rest attachée à la Terre car ce n'est pas la force qui compte, mais sa variation locale, et la Terre et la Lune sont soumises à des accélérations solaires voisines.
Ce qui compte c'est l'orbite de la Lune par rapport aux points neutres de Lagrange L1 et L2. Ces points se situent à 1 500 000 km de la Terre, donc l'orbite lunaire n'atteint que le quart de cette distance.
L'orbite est donc très déformée mais la Terre reste l'attracteur différentiel principal.

[sunlionspirit]

Merci phys4 pour votre réponse rapide !
Mais pouvez-vous m'expliquer votre point de vue concernant la seconde question qui ne serait pas physique ? Newton et Galilée ont quand même fait des exercices de pensée qui impliquaient des masses et de la physique ... j'avoue j'essaie de voir ... Galilée avait fait un exercice de pensée dans lequel il avait attaché une plume avec une corde à un objet beaucoup plus lourd pour expliquer que tout tombait à la même vitesse ..... il s'agissait quand même de masses aussi et de gravitation .....
SF vous voulez dire science fiction ? merci !

[mach3]

Pour la trajectoire de la lune autour du soleil, ça donne ça : https://i0.wp.com/blog.world-mysteri...odic_cycle.jpg

Je suis du même avis que phys4 pour la 2e question : la théorie (la relativité générale) qui prédit que la gravitation (enfin les modifications du champ gravitationnel) se propage à la vitesse de la lumière interdit que de la masse disparaisse brusquement sans laisser de traces (violation locale de la conservation du tenseur énergie-impulsion), donc il est impossible de lui faire dire ce qui se passerait si le soleil disparaissait vu que ce n'est pas prévu.
La gravitation newtonnienne est instantanée elle, et donc la question ne se pose pas non plus dans son cadre, si le soleil disparait, la Terre file tout droit immédiatement.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Les expériences de pensée de Galilée, Newton et Einstein, sont toujours des cas qui pourraient être réalisés physiquement avec de gros moyens. Cette condition permet de les interpréter.

Une expérience de pensée, pour être interprétable, doit respecter les lois physiques simples connues.

La conservation de la masse et de l'énergie, interdisent de supprimer instantanément le Soleil sur place, par n'importe quel moyen !
C'est sur ce point, que votre idée devient de la science-fiction.

[stefjm]

La conservation de la masse et de l'énergie, interdisent de supprimer instantanément le Soleil sur place, par n'importe quel moyen !

On peut imaginer la conversion de la masse du soleil en rayonnement.
Joli flash!

[FATIMA7777]

bonjour à tous
pour votre première question vous tenez pas compte à l'influence de la distance sur la force de gravité,quand la distance est plus petit l'influence et plus grand et l'inverse,pour la deuxième question je sais pas est ce que je peut repondre sur lequel ou non , mais en tout cas je vais essayer,tous ce qu'il je comprend à votre question c'est vous croyez que l'influence de gravité a une vitesse comme la vitesse de lumière car la vitesse de lumière dans le vide c'est la limite dans l'univers donc cette vitesse ça peut pas passer la vitesse de lumière et après vous posez le disparaître du soleil soudainement et les effets après, je pense que avant de discuter tous ces effets on a besoin tout d'abord questioner sur le sens de gravité, oui c'est quoi la gravité, cette notion est très important avant d'aller plus loin,j'aime bien entrer dans la discution beaucoup des personnes pour essayer de comprendre cette notion de manière un peu claire car le monde est Mystérieux et merveilleux à la fois,la notion de gravité était considéré comme une force magique qui on peut pas la comprendre car c'est Très compliqué ,même si newton donne explication de mvt des planètes à la première fois dans l'histoire mais la compréhension de cette force reste Insuffisante , après Einstein essaye de simplifier les choses par comprendre cette notion , et il découvrit les ondes de gravité et il donne une explication plus claire sur la gravité, je crois que le problème qui vous avez à cause une petite erreur qui vous faites , ecoutez bien ,vous dites si le soleil disparait l'effet de gravité va rester sur la terre à cause l'effet des ondes de gravité ,les ondes de gravité sont résultats de force de gravité sont pas la gravité, mais c'est quoi la gravité?
la gravité après Einstein c'est : la courbure de l'espace-temps qui s'effectue à cause la masse , alors chaque masse cause cette courbure , pour système solaire par exemple le soleil a une masse plus grande si on la compare avec ses planètes comme la terre par exemple donc la courbure qui s'effectue par le soleil et plus plus plus grande et pour ça les planètes tournent autour le soleil,donc si le soleil disparait la courbure de l'espace-temps va disparait aussi et donc l'influence de soleil sur terre va disparait mais pour le temps je croit il depend du temps qui la courbure de l'espace-temps a besoin pour disparait car les ondes s'ils diffusent n'arrêtent pas même si la source disparait et ça parmi les propriétés des ondes.

[sunlionspirit]

en fait, oui j'aurais dû y penser que la gravité est en fait une déformation de l'espace-temps et si (imaginons ) la masse du soleil par exemple devait maintenant changer cela changerait aussi la géométrie / la courbure de cet espace-temps et aurait une influence sur la trajectoire de la terre après 8 minutes, le temps que ces ondes gravitationnelles arrivent à la terre .....
La gravité n'est donc pas vraiment une force mais une déformation de l'espace-temps qui a besoin d'un certain temps pour se déformer et faire sentir ses effets, à la vitesse de la lumière quand même ..... exact ?
On pourrait donc aussi refaire l'exercice de pensée de Galilée ( tous les objets tombent à la même vitesse, l'objet léger attaché par une corde à l'objet lourd ) en affirmant que oui tous les objets à un certain endroit sont soumis à la même courbure de l'espace-temps et donc tombent à la même vitesse car circonstances de départ pareilles .... même point de départ dans la courbure de l'espace temps à cet endroit précis ..... ???

La masse de la terre restant pareille, elle crée sa propre courbure de l'espace-temps ..... pour la lune et pour tout objet .....
mais un objet très massif, très lourd va lui aussi créer sa propre courbure de l'espace-temps autour de lui qui sera différent de celui de l'objet très léger, très peu massif ...... ???
cela changerait-il la vitesse de chute ?
en fait, la lune devrait tomber aussi vite vers la terre qu'une plume qu'on lâcherait à partir du même endroit ( sauf que cela n'arrive pas car la lune a sa vitesse de rotation qui l'empêche de tomber ) ...... exact ?

[phys4]

en fait, la lune devrait tomber aussi vite vers la terre qu'une plume qu'on lâcherait à partir du même endroit ( sauf que cela n'arrive pas car la lune a sa vitesse de rotation qui l'empêche de tomber ) ...... exact ?

Explication valable pour n'importe quel satellite.

[FATIMA7777]

oui tu as raison la vitesse qui par laquelle les planètes chutent dans l'espace-temps est la même ,ça depend pas du masse , mais la courbure de cet espace-temps va changer d'une masse à l'autre, tous ce qu'il vous dites est logique, Où votre problème? , vous trouvez la réponse de votre question? si oui c'est bien mais effectivement la discution sur la gravité ne peut pas finir ici,on a besoin de beaucoup des informations pour comprendre , autrement dit on a besoin de prendre beaucoup des données ,et la vérification d'existence des ondes de gravité fait dernièrement c.à.d on est dans le debut,en fait sont des questions qui laissent L'esprit fonctionne .
Merci

[sunlionspirit]

Merci aussi à Fatima pour vos réponses ! il me reste une question pour laquelle je ne trouve pas de réponse sur internet ...

Pourquoi un satellite géo-stationnaire ne retombe-t-il donc pas sur terre puisqu'il reste toujours au même endroit au dessus de la terre ?
La terre tourne sur elle-même, le satellite reste au dessus au même endroit.
Bien sûr il a une vitesse propre qui est en rapport avec la vitesse de rotation de la terre, mais il n'y a pas de mouvement relatif par rapport à la terre ...

Alors maintenant, si je compare ce satellite géo-stationnaire à la pomme de Newton que je tiens dans ma main, celle-ci est dans le même cas de figure que le satellite, pas de mouvement relatif non plus par rapport à la terre, ici elle tourne à la même vitesse que la terre dans ma main à environ 1m50cm de hauteur mais elle tombe quand même quand je la lâche ... pourquoi ne reste-t-elle pas en l'air ... comme le satellite géo-stationnaire ???

Je sais, je me pose plein de questions tout le temps sur tout, à 69 ans je n'arrête toujours pas ..... fatiguant même parfois lol ......

[Sethy]

A chaque altitude, il existe une et une seule vitesse pour laquelle un objet reste à la même distance de la terre.

S'il va plus lentement, il chute vers la terre, s'il va plus vite, il s'en éloigne irrémédiablement.

Or il se trouve qu'à 36000 km de nous, cette vitesse est exactement égale à la vitesse rotation de la terre. Si à cette distance, l'objet freine (parce qu'évidemment, il doit sans cesse avancer sinon il ne ferait pas toujours face au même endroit de la terre), il se met à tomber sur terre.

Petit exercice : à l'équateur, quelle est la vitesse de rotation de la terre par rapport à son centre. Indice : quelle est la circonférence de la terre et combien de temps met-elle pour faire un tour complet ?

[FATIMA7777]

Bonjour à tous

Désolé pour le retard, la raison c'est certaines circonstances,bon on va commencer.
le problème qui vous avez c'est sur l'influence de la terre sur les objets vous donnez deux exemples la pomme et le satellite c'est ça ?
tous ce qu'il vous devez savoir c'est juste une propriété de gravité , c'est la distance,la distance entre la pomme et la terre c'est plus plus plus petite et pour ça elle tombe,par contre la distance entre le satellite et la terre est plus grande de telle sorte la terre ne peut pas attirer le satellite,donc vous devez tenir compte à la distance et vous pouvez verifier de ça par l'expression mathématique de la force de gravité , c'est la deuxième loi de newton comme je pense, dans cette expression le module de la force ou l'intensité et le carrée de la distance sont proportionnelles inversement c.à.d quand la distance augmente la force diminue et l'inverse cette loi considère les objets attractés entre eux à cause leurs masses,dans votre exemple vous avez la pomme et la terre mais la masse de la pomme négligeable devant la masse de la terre et pour ça l'influence de la terre est très important et pour ça la pomme tombe,car la force de la terre est plus grande et aussi la distance est plus petite c'est comme les electrons et le noyau ont presque même idée ,c'est pour ça on dit le champ de gravité si un objet entre dans ce champ va attirer par la terre.
ça pour le cas de la pomme pour le cas de satellite géo-stationnaire dans certains distances où l'infuence de la terre est faible mais existe c.à.d ne laisse pas le satellite fuire au même temps ne l'attire pas donc le satellite va rester en rotation autour de la terre,vous êtes compris?
voilà, j'espère que les choses deviennent claires pour vous,merci à tous.

[Yoghourt]

tous ce qu'il vous devez savoir c'est juste une propriété de gravité , c'est la distance,la distance entre la pomme et la terre c'est plus plus plus petite et pour ça elle tombe,par contre la distance entre le satellite et la terre est plus grande de telle sorte la terre ne peut pas attirer le satellite

Bonjour,

Explication assez nébuleuse et discutable.
En mécanique classique, la vraie bonne explication, c'est de se rendre compte que c'est un problème à 2 corps et le résoudre en temps que tel. C'est à dire que les 2 corps sont en mouvement par rapport au centre de gravité du système.
On en conclut très rapidement que le centre de gravité du système est quasi le centre de la Terre, et que le mouvement de la Terre qui tombe vers la pomme est imperceptible. Idem pour le satellite géostationnaire, sauf qu'il "tombe" éternellement, car sa force centrifuge s'équilibre avec sa force de gravitation. Qu'un satellite soit géostationnaire ou en orbite circumpolaire ou autre orbite, c'est la même chose : un équilibre entre force centrifuge et gravité.

Les expérience de pensée ne sont pas forcément réalisables : cf le diable de Maxwell.

Chuss,
Y.