Relativité d'une trajectoire dans un mouvement de rotation

[invite6754323456711]

Bonjour,

je me sert du schéma suivant http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier...tanimation.gif auquel je rajoute un point vert


Les points de vues différents

* Le point vert est considéré au repos et observe le point rouge en mouvement de rotation
* Le point rouge est considéré au repos et observe le point vert en mouvement de rotation
* Le point noir est un rayon lumineux émis d'un point considéré comme fixe dans l'univers pour chacun des deux points rouge et vert.


Quel doit être la trajectoire de ce rayon lumineux ?

Les points de vues différents :

Le point rouge étant au repos il considère que a trajectoire est rectiligne.

Le point vert étant au repos il considère la trajectoire rectiligne aussi.

Que choisi le rayon lumineux (je fais abstraction de la gravitation) ?

Patrick
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[invite9e7457ce]

Bonjour,

je me sert du schéma suivant http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier...tanimation.gif auquel je rajoute un point vert


Les points de vues différents

* Le point vert est considéré au repos et observe le point rouge en mouvement de rotation
* Le point rouge est considéré au repos et observe le point vert en mouvement de rotation
* Le point noir est un rayon lumineux émis d'un point considéré comme fixe dans l'univers pour chacun des deux points rouge et vert.

Bonjour,

le point vert et le point rouge étant en mouvement relatif, je ne vois pas comment il serait possible de trouver un point immobile par rapport aux deux points...

Si la question est de savoir lequel des deux référentiels (celui attaché au point rouge ou celui attaché au point vert) est un "vrai" réferentiel en mouvement rectiligne et uniforme (c'est à dire un réferentiel Galiléen), il s'agit du réferentiel dans lequel il n'y aura pas de force inertiel (force centrifuge, force de Coriolis).

Répond-je à la question ?

[invite6754323456711]

Bonjour,

le point vert et le point rouge étant en mouvement relatif, je ne vois pas comment il serait possible de trouver un point immobile par rapport aux deux points...

Si la question est de savoir lequel des deux référentiels (celui attaché au point rouge ou celui attaché au point vert) est un "vrai" réferentiel en mouvement rectiligne et uniforme (c'est à dire un réferentiel Galiléen), il s'agit du réferentiel dans lequel il n'y aura pas de force inertiel (force centrifuge, force de Coriolis).

Répond-je à la question ?

Si on est capable de trancher c'est qu'il existe dans la nature un référentiel absolu (donc un concept d'ether) et donc un point de vue absolu qui représenterait l'immobilité.

Patrick

[invitea29d1598]

salut,

Si on est capable de trancher c'est qu'il existe dans la nature un référentiel absolu (donc un concept d'ether) et donc un point de vue absolu qui représenterait l'immobilité.

absolument pas, bien au contraire : si tu reprends la simple relativité restreinte (sans observateur en rotation), tu constateras que 2 observateurs en translation uniforme l'un par rapport à l'autre verront tous deux la lumière se déplacer en ligne droite.

quant au mouvement de rotation, celui du point qui reste immobile sur le disque par exemple, il ne peut avoir lieu que si une force s'exerce. Cet observateur n'est donc pas inertiel, et il est facile de le constater expérimentalement [avec un accéléromètre].

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6754323456711]

le point vert et le point rouge étant en mouvement relatif, je ne vois pas comment il serait possible de trouver un point immobile par rapport aux deux points...

Autre éléments de réflexion. Un point est par définition de dimension 0. Si on considérée que c'est une fluctuation émanent du vide quel référentiel va t'elle choisir ?

Patrick

[invitea29d1598]

une fluctuation du vide n'est pas un point, surtout dans le cadre de la théorie quantique des champs.

problème résolu

[invite6754323456711]

une fluctuation du vide n'est pas un point, surtout dans le cadre de la théorie quantique des champs.

problème résolu

Soit mauvais choix. La question que je me pose est pour qu'elle raison un point de vue serait privilégié à un autre ? Pour qu'elle raison un des deux points seraient considéré comme lié à un référentiel inertiel ?

Patrick

[invitea29d1598]

je l'ai dit : parce que l'un des observateurs subit une force et pas l'autre. C'est valable dans la simple physique newtonienne [même plus besoin de rr]...

si t'es pas convaincu, essaie de rester immobile dans une voiture qui tourne (et donc de te transformer en observateur en rotation) sans subir la moindre force [autre que celle de ta volonté ]

si tu y arrives, chapeau

[invite6754323456711]

quant au mouvement de rotation, celui du point qui reste immobile sur le disque par exemple, il ne peut avoir lieu que si une force s'exerce. Cet observateur n'est donc pas inertiel, et il est facile de le constater expérimentalement [avec un accéléromètre].

C'est la cause amont que je recherche car une fois le choix fait (un des référentiels n'est plus considéré comme inertiel) cela ne me pose plus de problème.

Quel est la cause qui fait qu'un des référentiels ne doit plus être considéré comme inertiel ?

Patrick

[invite6754323456711]

si t'es pas convaincu, essaie de rester immobile dans une voiture qui tourne (et donc de te transformer en observateur en rotation) sans subir la moindre force [autre que celle de ta volonté ]

Il n'existe que les deux points vert et rouge dans l'univers. Qu'est ce qui permet de dire que l'un est en rotation pas l'autre (et vise versa) ?

Patrick

[invite9e7457ce]

C'est la cause amont que je recherche car une fois le choix fait (un des référentiels n'est plus considéré comme inertiel) cela ne me pose plus de problème.

Quel est la cause qui fait qu'un des référentiels ne doit plus être considéré comme inertiel ?

Patrick

Je te conseille le livre d'Einstein et Infield (l'évolution des idées en physique) où les auteurs expliquent très bien les différentes difficultés liés à ce sujet.

[invite6754323456711]

Je te conseille le livre d'Einstein et Infield (l'évolution des idées en physique) où les auteurs expliquent très bien les différentes difficultés liés à ce sujet.

En aurais tu une synthèse et je ne vous dérangerais plus avec mes questions de néophyte

Patrick

[invite9e7457ce]

En aurais tu une synthèse et je ne vous dérangerais plus avec mes questions de néophyte

Patrick

Je ne crois pas que ta dernière question (celle de savoir qu'est-ce qui se passerai s'il n'y avait que deux objets dans l'univers) soit une question de néophyte.
En gros les référentiels inertiels sont ceux pour lesquels le principe d'inertie est applicable. On tombe cependant dans un problème de circularité, puisqu'on ne peut pas définir le principe d'inertie sans faire référence à un réferentiel inertiel. Une solution (incomplète) serait de dire que les référentiels inertiels sont les référentiels par rapport auxquels l'expression des lois de la physique sont les plus simple.

Einstein explique dans son livre que c'est en partie pour trouver une solution à ce problème (ne pas donner un statut particulier aux référentiels en mouvement rectiligne et uniforme) qu'il a élaboré la théorie de la relativité générale. Maintenant, j'ai peur de dire des bêtises en m'aventurant dans un domaine que je maitrise mal, mais en gros, la classe de mouvement qui généralise et remplace les mouvements rectilignes et uniformes en RG sont les mouvements suivant des géodésiques de l'espace-temps. Or, étant donné le lien entre le tenseur énergie-quantité de mouvement de la matière et la courbure de l'espace-temps, ces géodésiques dépendront donc du contenu matériel de l'univers (c'est pour ça que ta dernière question ne me semble pas triviale).
Maintenant, les spécialistes de la RG te diront certainement des choses plus précises et plus sûres que moi.

[invite80fcb52e]

Il n'existe que les deux points vert et rouge dans l'univers. Qu'est ce qui permet de dire que l'un est en rotation pas l'autre (et vise versa) ?

C'est une question qui rejoint le principe de Mach:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_de_Mach

Difficile de répondre...

[invite6754323456711]

En gros les référentiels inertiels sont ceux pour lesquels le principe d'inertie est applicable.

Cela signifie qui ne subissent aucune force. Donc si il y a dissymétrie un des deux points ne peut être que dans une situation d'accélération uniforme (il consomme de l'énergie) ?

Patrick

[invitea29d1598]

Cela signifie qui ne subissent aucune force. Donc si il y a dissymétrie un des deux points ne peut être que dans une situation d'accélération uniforme (il consomme de l'énergie) ?

si on raisonne avec des lois en accord avec ce que semblent être les principes physiques qui "gouvernent notre monde", oui... cf ce que je te disais sur les forces qui doivent être présentes pour que tu restes accroché à une voiture qui tourne.

[edit] l'accélération doit exister... uniforme ou pas, c'est un autre problème. Le point important c'est que si tu te places en RG [pour aller dans le cadre le plus général que l'on connaisse à ce jour], la norme de l'accélération d'une particule est un invariant relativiste. Nul pour une particule isolée/non-accélérée. Et si tu accroches un référentiel à une particule d'accélération nulle, tu as un référentiel inertiel.

[invite6754323456711]

[edit] l'accélération doit exister... uniforme ou pas, c'est un autre problème. Le point important c'est que si tu te places en RG [pour aller dans le cadre le plus général que l'on connaisse à ce jour], la norme de l'accélération d'une particule est un invariant relativiste. Nul pour une particule isolée/non-accélérée. Et si tu accroches un référentiel à une particule d'accélération nulle, tu as un référentiel inertiel.

La je comprends mieux.

Merci

Patrick

[invitea29d1598]

La je comprends mieux.

tant mieux, mais le phénomène physique est assez simple et indépendant de toute interprétation... il est donc d'une certaine façon "plus important" à comprendre que ne l'est la "bonne interprétation"... du coup, c'est aussi pas inintéressant de comprendre ce que ça dit dans un cadre newtonien... je ne sais pas si tu avais suivi cette discussion...

je suis loin de l'avoir suivie, mais la question de départ est un bon point de réflexion sur tout ça et le nombre total de message montre que c'est plus subtil qu'on ne peut le penser si on a pas trop réfléchi au problème...

reste que comme souvent, le point de vue de la RG est celui qui permet de mieux comprendre le truc sans ambigüité...

[invite9e7457ce]

Le point important c'est que si tu te places en RG [pour aller dans le cadre le plus général que l'on connaisse à ce jour], la norme de l'accélération d'une particule est un invariant relativiste.

Une ptite question pour voir si j'ai bien compris : cet invariant dont tu parles est la valeur qu'afficherait un accéléromètre attaché à la particule en question ( donc 0 dans le cas d'une chute libre) ?

[invitea29d1598]

Une ptite question pour voir si j'ai bien compris : cet invariant dont tu parles est la valeur qu'afficherait un accéléromètre attaché à la particule en question ( donc 0 dans le cas d'une chute libre) ?

cet invariant est la (pseudo)norme du 4-vecteur accélération qui coïncide (en zappant les histoires de signature de la métrique qui ne changent rien de fondamental) avec celle du 3-vecteur accélération "mesuré par la particule elle-même". Donc oui.