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vitesse de la lumière



  1. #1
    manu_erwin

    vitesse de la lumière


    ------

    Bonjour,

    je me demande pourquoi il nous est si difficile de nous approcher de la vitesse de la lumière. Si on imagine un vaisseau qui accélère en permanence dans l'espace. Tant qu'il a du combustible, il peut projeter des gaz, et donc augmenter sa quantité de mouvement. Qu'est ce qui va l'empecher de se rapprocher de c?

    Merci!

    -----

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  3. #2
    Karibou Blanc

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par manu_erwin Voir le message
    Bonjour,

    je me demande pourquoi il nous est si difficile de nous approcher de la vitesse de la lumière. Si on imagine un vaisseau qui accélère en permanence dans l'espace. Tant qu'il a du combustible, il peut projeter des gaz, et donc augmenter sa quantité de mouvement. Qu'est ce qui va l'empecher de se rapprocher de c?

    Merci!
    Ca propre inertie va l'en empecher. Plus le vaisseau ira vite plus il deviendra réticent à accélérer. En d'autre terme, son inertie augmente avec la vitesse de sorte qu'il faille une quantité d'énergie croissante pour qu'il continue d'accélérer. Et son inertie tend vers l'infinie lorsque v tend vers c. C'est une vitesse asymptotique qu'il ne peut atteindre in fine.

    La situation relativiste est différente en cela que l'inertie depend de la vitesse alors qu'elle est constante dans la mécanique newtonienne (c'est simplement la masse du corps dans ce cas).
    Well, life is tough and then you graduate !

  4. #3
    manu_erwin

    Re : vitesse de la lumière

    Tu veux dire que plus un corps va vite plus il est "lourd"?

  5. #4
    Karibou Blanc

    Re : vitesse de la lumière

    Tu veux dire que plus un corps va vite plus il est "lourd"?
    plus sont inertie est grande oui, mais cela ne veut pas dire qu'il est plus massif. La masse est une constante propre à chaque corps, mais l'inertie elle dépend de l'observateur, donc de la vitesse du corps.
    En méca newtonienne l'inertie est la masse ! ou la masse est seule source d'inertie. En méca relativiste ce sont deux notions différentes, la masse est équivalente à l'inertie uniquement dans le référentiel propre du corps, la où il est au repos.
    Well, life is tough and then you graduate !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    fderwelt

    Re : vitesse de la lumière

    Bonjour,

    Pour être plus prosaïque, quitte à enfoncer des portes déjà grandes ouvertes:

    La masse est la quantité de matière dont est constitué un objet.

    Son inertie est sa faculté de résister à un changement de trajectoire.

    A priori les deux n'ont rien à voir. Newton avait observé que les deux étaient proportionnelles, et donc mesurables par le même nombre. Einstein a remarqué (mais c'était plus difficile) que ce n'était pas si proportionnel que ça et qu'un petit terme correctif serait le bienvenu. Cela dit, cette correction est véritablement infime à notre échelle...

    -- françois
    Les optimistes croient que ce monde est le meilleur possible. Les pessimistes savent que c'est vrai.

  8. #6
    Karibou Blanc

    Re : vitesse de la lumière

    La masse est la quantité de matière dont est constitué un objet.
    Cette définition ne veut rien dire de précis, c'est quoi une quantité de matière ?
    Non, d'un point de vue Newtonien, la masse EST la grandeur propre d'un système qui caractérise son inertie, bref la masse chez Newton c'est l'inertie par définition. L'inertie étant bien sur (pour rappel) la propriété qu'ont les corps à vouloir conserver leur état de mouvement. On appelle pour préciser encore plus les choses ce "coefficient" d'inertie, la masse inertielle.
    La relativité restreinte dit que la masse inertielle n'a plus à elle seule la source de l'inertie d'un corps, il y a des corrections qui dépendent de la vitesse (et donc de l'observateur qui mesure cette vitesse).
    La relativité générale dit quant à elle que la masse inertielle est identique à la masse dite grave source du champ gravitationnel.
    Well, life is tough and then you graduate !

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  10. #7
    fderwelt

    Re : vitesse de la lumière

    Bonjour,

    Oui Karibou, ce n'est pas très précis, c'était juste pour donner une idée "intuitive" (mais pas forcément idiote pour autant).

    Je te rappelle que l'une des unités du système international est la mole, "unité de quantité de matière", et que donc ça a bien un sens! Je ne me souviens plus de la définition exacte mais je pense qu'il doit s'agir de N (nombre d'Avogadro) atomes (de quoi?) ou molécules (encore pire).

    Que Newton assimile ça à l'inertie, je suis bien d'accord, et que Einstein ait vu que ce n'était pas la seule source d'inertie, d'accord aussi. Ensuite la relativité générale donne effectivement une interprétation plus synthétique (et plus élégante) de tout ça... décidément je ne suis pas vraiment doué pour la vulgarisation!

    -- françois
    Les optimistes croient que ce monde est le meilleur possible. Les pessimistes savent que c'est vrai.

  11. #8
    Karibou Blanc

    Re : vitesse de la lumière

    Je te rappelle que l'une des unités du système international est la mole, "unité de quantité de matière", et que donc ça a bien un sens!
    Oui mais c'est une grandeur sans dimension. C'est un simple nombre, ce serait comme dire que mille ou un million est une grandeur physique.
    N (nombre d'Avogadro) atomes (de quoi?) ou molécules (encore pire).
    Une mole est le nombre d'atomes contenus dans 1g de Carbone (isotope à 12 nucleons).

    Bref c'est comme dire que mille est le nombre de fois que 1 est écris une feuille A4.
    Well, life is tough and then you graduate !

  12. #9
    fderwelt

    Re : vitesse de la lumière

    Ah oui. Je ne me souvenais plus du carbone 12. Mais c'est vrai que ce n'est qu'un nombre...

    -- françois
    Les optimistes croient que ce monde est le meilleur possible. Les pessimistes savent que c'est vrai.

  13. #10
    manu_mars

    Re : vitesse de la lumière

    apparté:
    francois, c'est la premiere fois qu'une signature me fait mourir de rire
    bravo
    lui: "le vide, ca creuse"
    elle: "A table!"

  14. #11
    Coincoin

    Re : vitesse de la lumière

    Une mole est le nombre d'atomes contenus dans 1g de Carbone
    12 g...
    Encore une victoire de Canard !

  15. #12
    Gwyddon

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    12 g...
    Faut pas trop en demander aux physiciens théoriciens, c'est de la chimie
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

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  17. #13
    Coincoin

    Re : vitesse de la lumière

    Surtout que la définition est assez arbitraire et que ce qui compte c'est effectivement que c'est composé de Na entités, avec Na bien défini et à déterminer...
    Encore une victoire de Canard !

  18. #14
    invite34596000666

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    La masse est la quantité de matière dont est constitué un objet.
    Cette définition ne veut rien dire de précis, c'est quoi une quantité de matière ?
    J'aime bien cette définition, moi Ça me semble limpide

  19. #15
    Duke Alchemist

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    J'aime bien cette définition, moi Ça me semble limpide
    Surtout que c'est ainsi qu'on le présente aux élèves de 5ème... donc très intuitif

  20. #16
    bongo1981

    Re : vitesse de la lumière

    Admettons que l'on puisse produire indéfiniment une accélération de g dans une fusée. Même au bout d'un temps énorme, la fusée n'atteindra jamais c.
    Intuitivement, le temps dans le référentiel de la fusée est tellement dilatée à mesure que celle-ci s'approche de la vitesse de la lumière, que l'accélération est mesurée dans ce référentiel, tend vers éro dans le référentiel du laboratoire

    La forme de la vitesse mesurée dans un référentiel où ) t=0 la fusée avait une vitesse nulle est :

    qui a bien pour limite c
    Si ça intéresse quelqu'un je prendrai le temps d'établir cette relation à partir des transformations de Lorentz.
    Dernière modification par bongo1981 ; 17/05/2007 à 19h00.

  21. #17
    fderwelt

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par manu_mars Voir le message
    francois, c'est la premiere fois qu'une signature me fait mourir de rire
    apparté aussi: merci. elle n'est pas de moi, mais je ne me souviens plus où je l'ai piquée... en tout cas je l'ai adoptée suite à un méchant accident qui m'a coûté (et me coûte encore) pas mal de problèmes de santé.

    Mais bon, on s'éloigne su sujet. Bon, maintenant je peux l'avouer sans trop de honte, la présence de la mole comme unité de base du système SI m'a toujours turlupiné. Pour moi, ça ne correspond pas à une vraie grandeur physique. C'est utilisé en Chimie, mais je ne vois pas l'avantage par rapport à prendre 12g de carbone 12... C'est aussi aberrant que de décréter que "1" est l'unité SI de dénombrement. Ou quelque chose m'a échappé, probablement?

    -- françois
    Les optimistes croient que ce monde est le meilleur possible. Les pessimistes savent que c'est vrai.

  22. #18
    Trainskill

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par fderwelt Voir le message
    C'est utilisé en Chimie, mais je ne vois pas l'avantage par rapport à prendre 12g de carbone 12... C'est aussi aberrant que de décréter que "1" est l'unité SI de dénombrement. Ou quelque chose m'a échappé, probablement?

    -- françois
    Où plutôt comme la douzaine, référence au nombre d'oeufs dans une boîte ^^

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  24. #19
    Coincoin

    Re : vitesse de la lumière

    Pour la mole, qui n'est effectivement qu'une grosse douzaine selon moi, je pense que le système SI n'a pas vocation a seulement répertorier les "unités fondamentales". Il s'agit aussi de définir les unités usuelle, utilisées tous les jours en chimie, métrologie, ... Et là, la mole a sa place. Mais elle n'est pas aussi fondamentale que le triplet mètre-kilogramme-seconde.
    Encore une victoire de Canard !

  25. #20
    biscoto66

    Re : vitesse de la lumière

    Excusez moi une petite question.
    Si une fusée atteint en croisière 50% de la vitesse lumière et quelle est en route vers un point (X) , elle envoie un signal radio vers ce point, à quelle vitesse le point (X) reçoit-il le signal radio??

    dans l'espace il n'y a rien pour ralentir une fusée, si elle accélère en permanence j'ai du mal à comprendre pourquoi elle n'arriverais pas à atteindre la vitesse de la lumière.

  26. #21
    Coincoin

    Re : vitesse de la lumière

    Si une fusée atteint en croisière 50% de la vitesse lumière et quelle est en route vers un point (X) , elle envoie un signal radio vers ce point, à quelle vitesse le point (X) reçoit-il le signal radio??
    A la vitesse de la lumière (et pas 1,5 fois la vitesse de la lumière). Bienvenue dans le monde contre-intuitif de la relativité.

    dans l'espace il n'y a rien pour ralentir une fusée, si elle accélère en permanence j'ai du mal à comprendre pourquoi elle n'arriverais pas à atteindre la vitesse de la lumière.
    Parce que, plus elle va vite et moins l'énergie qu'elle fournira lui permettra de gagner en vitesse (car son inertie augmente). Il faudrait une énergie infinie pour qu'elle atteigne finalement la vitesse de la lumière.
    Encore une victoire de Canard !

  27. #22
    biscoto66

    Re : vitesse de la lumière

    Si un signal est envoyé vers son point de départ, il le reçoit à 0.5 vitesse de la lumière ou toujours à la vitesse de la lumière??

  28. #23
    nissart7831

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par biscoto66 Voir le message
    Si un signal est envoyé vers son point de départ, il le reçoit à 0.5 vitesse de la lumière ou toujours à la vitesse de la lumière??
    Le signal est reçu à la vitesse de la lumière. A ces ordres de grandeur de vitesse, les lois de composition des vitesses ne sont pas de simples additions (ou soustractions) comme nous en avons l'habitude à notre échelle.
    Les lois de composition de vitesses sont en fait plus complexes (formules de Lorentz) et quand la vitesse est faible par rapport à la vitesse de la lumière, les lois de composition des vitesses que l'on a l'habitude d'appliquer (additions et soustractions) sont une très bonne approximation.

    Comme disait coincoin, bienvenue dans le monde contre-intuitif de la relativité.

    Je te conseille de lire des dossiers, des discussions qui ont été consacrés à ces sujets sur FS et faire des recherches sur le web. Des sites sont très bien faits qui expliquent ces notions.

    Tu peux commencer par lire ça :
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A9_restreinte

  29. #24
    Karibou Blanc

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Gwyddon Voir le message
    Faut pas trop en demander aux physiciens théoriciens, c'est de la chimie
    oh eh hein, bon, ca va J'ai fait ca il y a longtemps comme vous sauf que moi j'ai oublié le 12 Honnetement dans ma tete je savais qu'il y a avait un douze, j'ai tout de suite pensé au nombre de masse du carbone, et je me suis dit qu'ils n'avaient pas du etre assez tordu pour prendre 12g comme référence, mais si en fait. D'ailleurs quelqu'un sait pourquoi on a choisi 12g et pas 1g ?

    J'aime bien cette définition, moi Ça me semble limpide
    Je n'arrive pas completement à me convaincre si le ton est ironique ou pas
    C'est ironique hein ?

    J'imagine la question en classe : Monsieur (madame) ? C'est quoi la masse ?
    - la masse c'est la quantité de matière d'un objet ?
    -euh... et c'est quoi la quantité de matière ?
    - ben c'est la masse voyons. Allez interro dans 2 jours et apprenez votre cours !

    Je me rappelle d'un petit prof sympa et pas idiot pour deux ronds (Mr. Richard Feynman) qui disait qu'il était tres maladroit d'expliquer une motion qu'on ne connait par d'autres notions qu'on ne connait pas non plus. Sinon cela revient juste à masquer son ignorance.
    Well, life is tough and then you graduate !

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  31. #25
    invite34596000666

    Re : vitesse de la lumière

    Non, ce n'était pas ironique. « Quantité de matière », je trouve ça clair comme définition.

  32. #26
    Karibou Blanc

    Re : vitesse de la lumière

    Non, ce n'était pas ironique. « Quantité de matière », je trouve ça clair comme définition.
    ah, dans ce cas avec grande clarté pourrais me dire ce que cela signifie ? parce que pour moi c'est completement creux (voire limite tautologique) comme définition...
    Well, life is tough and then you graduate !

  33. #27
    invite34596000666

    Re : vitesse de la lumière

    Ça a été dit plus haut. Le nombre de particule.

  34. #28
    Karibou Blanc

    Re : vitesse de la lumière

    Le nombre de particule.
    Ben dans ce cas, le nombre de particule ce n'est pas du tout la masse...
    Donc je maintiens, dire que la masse est la quantité de matière d'un objet est une définition completement tautologique.
    Well, life is tough and then you graduate !

  35. #29
    invite34596000666

    Re : vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Ben dans ce cas, le nombre de particule ce n'est pas du tout la masse...
    Moi, ça me suffit

  36. #30
    Karibou Blanc

    Re : vitesse de la lumière

    Moi, ça me suffit
    Ah, dans ce cas, j'ose espèrer que tu n'enseignes pas ca...
    Parce que franchement, ce serait comme se satisfaire de la connaissance du volume pour connaitre la masse d'un objet. (ici c'est la meme chose il te faut connaitre la masse de chaque particule, mais meme dans ce cas ce n'apprend rien sur ce qu'est la masse)
    Well, life is tough and then you graduate !

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