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Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière



  1. #1
    Nadolarin

    Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière


    ------

    Salut,

    D'abord désolé si la question a été posé mais je n'ai pas trouvé. Je me demandais si un vaisseau ou une sonde, ou n'importe quel masse en faite, serais ralenti a l'approche de la vitesse de la lumière. Comme une sorte de freinage par le vide.

    Je m'explique. Il faut de plus en plus d'énergie pour accélérer rendu proche de c.
    Est-ce qu'un objet ralentirais si on arrêtais de donner de la poussée? Ou ce phénomène concerne juste l'accélération et pas le maintien de la vitesse?

    Merci

    -----

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  3. #2
    Magnétar

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bonsoir,

    Est-ce qu'un objet ralentirais si on arrêtais de donner de la poussée?
    Non il ne ralentirait pas, si tu arrêtes de l'accélérer alors ton objet reste à la même vitesse.

  4. #3
    mbochud

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bonjour,
    Pour Aristote un objet à besoin d’une force pour continuer de se mouvoir (conserver sa vitesse) .Mais , pour Newton ( et comme le dit Magnétar) un objet conserve sa vitesse s’il ne subit pas de force ( même si cette vitesse est proche de celle de la lumière).

  5. #4
    WeinbergJr

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Nadolarin Voir le message
    Salut,

    D'abord désolé si la question a été posé mais je n'ai pas trouvé. Je me demandais si un vaisseau ou une sonde, ou n'importe quel masse en faite, serais ralenti a l'approche de la vitesse de la lumière. Comme une sorte de freinage par le vide.

    Je m'explique. Il faut de plus en plus d'énergie pour accélérer rendu proche de c.
    Est-ce qu'un objet ralentirais si on arrêtais de donner de la poussée? Ou ce phénomène concerne juste l'accélération et pas le maintien de la vitesse?

    Merci
    Bonsoir,

    en fait, non, effectivement, un objet qui arrête de provoquer une poussée resterait inerte, i.e. voyagerait à une vitesse constante. Toutefois il me semble judicieux d'éclaircir quelques points à propos de cela, notamment en ce qui concerne : "c'est quoi la vitesse d'une capsule" (sans ça, pas de question)...

    (1) Tout d'abord, pour donner une vitesse à un objet éloigné, il faut pouvoir "communiquer" avec lui. Par exemple, déterminer sa vitesse avec un écho radar me semble approprié (dans le cadre de la relativité restreinte, i.e. pas de gravitation).

    (2) Ensuite, par rapport à un astronaute (restons français, tant qu'à faire) habitant la capsule... Pratiquement, il a besoin encore une fois d'un écho radar qu'il va balancer sur l'objet à partir duquel il s'est lancé. Toutefois : y'a un hic... Car s'il accélère trop, la relativité nous dit qu'il ne pourra plus observer l'objet de départ... Il aura besoin donc d'une autre référence pour son écho. Mais : peut-il prendre n'importe quel référence ??? Non, car s'il le fait, il ne pourra que déterminer sa vitesse "relative" (je mets des guillemets, les spé de la RR et de la RG comprendront...) par rapport à la nouvelle référence. Pas terrible s'il veut donner un sens "intrinsèque" à sa vitesse par rapport au départ.

    (3) Pour régler ce pb : un "bête" (mais pas si facile somme toute) calcul permet de montrer qu'il peut déterminer sa vitesse à tout moment s'il dispose d'un accéléromètre. Par "intégration" (à peu de choses près somme toute, quand on fait le calcul), il peut (moyennant quelques corrections, via un ordi de bord par exemple, l'accéléromètre peut très bien ne pas être parfait et renvoyer une valeur bofbof si l'accélération est trop importante) se donner une vitesse correspondant à la vitesse qu'il a par rapport au départ (fixé à zéro pour le départ, question de convention).

    (4) Pour conclure : a-t'il une vitesse "absolue" ??? Non dans un cadre de relativité galiléenne (et même de relativité restreinte), tous les référentiels galiléens étant équivalents, y'a pas de référentiel de repos. Toutefois : dans un cadre de relativité générale (i.e. relativité + gravitation), il existe un principe, appelé "principe de Mach", qui dit grosso modo que l'on peut se déterminer un référentiel galiléen qui se distingue de tous les autres. ???? How does it work? Ben, en gros, en regardant les distributions de matière (c'est de la pure théorie à mon goût mais bon)... Le référentiel galiléen privilégié est celui qui est le "plus au repos" par rapport à toutes ces masses environnantes...

    Cordialement

    P.S. les spé de la RG peuvent critiquer le point (4), et ils auront raison !!! Sauf si je prends la précaution de remplacer la distribution de matière par le fond diffus cosmologique (cosmological microwaves background pour les puristes), car on peut toujours se ramener à un référentiel galiléen particulier pour voir le CMB isotrope... D'où une notion de vitesse absolue (n'étant ni cosmologue, ni astrophysicien, je ne sais où en est l'actualité à propos de la réelle utilité d'un tel référentiel galiléen "absolue"... Rétablir l'éther ??? Si quelqu'un a des news là-dessus, je suis preneur )
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

  6. #5
    WeinbergJr

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par mbochud Voir le message
    Bonjour,
    Pour Aristote un objet à besoin d’une force pour continuer de se mouvoir (conserver sa vitesse) .Mais , pour Newton ( et comme le dit Magnétar) un objet conserve sa vitesse s’il ne subit pas de force ( même si cette vitesse est proche de celle de la lumière).
    Intéressante remarque mais... Qu'entendez-vous par "force" ??? :/ hemhem, en relativité par exemple, ça n'est pas si simple...

    Je vous propose la chose suivante (si vous suivez le discours proposé bien sûr). A notre état de connaissance, il n'y aurait que 4 forces : la gravité, l'électromagnétisme, la force forte et la force faible.

    Il est important de noter que la gravité SEULE se distingue des autres par le fait qu'elle agit sur tout (les autres forces n'agissent qu'entres objets ayant à sa disposition une "charge" associée à l'interaction envisagée, par exemple, la charge électrique, la charge "faible" et la charge "forte" (appelée le coup charge de couleur...).

    Eh bien, il suffit de prendre une particule test massive sensible à aucune des trois autres interactions. Si elle est en chute libre dans notre Univers (chute libre au sens de la gravité), on peut la considérer comme n'étant soumise à aucune force (par rapport à tout observateur en chute libre avec elle). On obtient ainsi ce que vous appelez une particule soumise à aucune force (donc : inerte, en un mot).

    Seul hic : impossible, strictement impossible à réaliser avec la matière ordinaire, car la matière est toujours chargée (ne serait-ce que par la charge associée à l'interaction faible par exemple... Un neutrino cosmique peut très bien bousculer un neutron pourtant pas chargé électriquement, et c'est la cata !!!), mais peut être réalisé tout de même en bonne approximation

    Dernier hic ??? Et s'il y avait "autre chose" comme interaction ? Bcp de spéculations sont réalisées sur la matière noire, la 5ème force... C'est pour ces raisons que la notion de "force" n'est relaive qu'à un certain mode opératoire... voilà voilà, allez, je me tais

    Cordialement à vous
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    f6bes

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bsr Weinberg,
    Des réponses qui n'ont rien à voir avec la question SIMPLE !
    (pas besoin d'astronaute, de radar etc ... force faible et le reste pour répondre à la question initiale !)

    Un fois une vitesse ATTEINTE tout véhicule n'a besoin pour CONSERVER cette vitesse que de VAINCRE les forces de "frottement" (s'il y en a).
    Une voiture qui roule à 100 à l'heure stabilisé , n'a BESOIN que de vaincre les
    résitances à l'avancement (air) et au frottement (roue et mécanique moteur).
    C'est tout.
    Dans le "vide" pas d'air ,pas de frottement du au sol, donc besoin de RIEN pour continuer son chemin à la meme vitesse meme si elle est proche de la lumiére (mai faudra d'abord y arriver !!)
    Bonne soirée

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  10. #7
    WeinbergJr

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bonjour f6bes,

    c'est la réponse à laquelle je m'attendais

    ...mais ça ouvre des débats intéressants. Peut-être (sûrement ?) ces débats n'ont rien à faire ici, quoiqu'il en soit, tout dépend du cadre dans lequel on travaille.

    je considère mon post "légitime" dans le sens où les conditions du pb n'ont pas été correctement définies, à savoir :

    - on est dans le vide, cadre retreinte, pas de planètes, pas d'étoiles, rien !!!
    - on cherche la vitesse du mobile après accélération propre, sachant qu'au départ, la condition initiale (pour ne pas dire de Cauchy) est : v=0.

    Remarquez qu'on modélise alors le pb (on est dans le modèle de la relativité restreinte).

    Le souci de mon poste est donc de se préoccuper d'une validation à titre expérimentale (en ce sens, il est légitime). Traîter un cas académique, c'est bien, mais il ne faut (à mon humble avis) ne jamais perdre de vue que cela doit pouvoir se tester expérimentalement.

    Pensez aux bétises que l'on peut raconter dans l'interprétation de la mécanique quantique (expérience des trous d'Young par exemple). Non franchement, on ne peut dissocier l'utilisation, l'interprétation et l'expérimentation d'un modèle (sinon, on se contente de faire de jolis calculs qui n'ont aucun sens de validité dans le monde réel).

    Si vous faites de la méca Newtonnienne par exemple prenez le pb suivant :
    - un camion (de deux tonnes), route plane, et un motard. Par rapport à la route : CI 60km/h pour le camion, 50km/h pour le motard. CF : 80km/h pour le camion, 50km/h pour le motard (on suppose que le motard est un référentiel galiléen).

    - dans le référentiel de la route : énergie cinétique finale du camion - énergie cinétique initiale du camion == 216 kiloJoules.
    - dans le référentiel du motard : énergie cinétique finale du camion - énergie cinétique initiale du camion == 162 kiloJoules

    Si on considère que : différence entre l'énergie cinétique initiale et finale est proportionnelle au temps l'accélération du camion et à la quantité de carburant brûlée, en négligeant toute pertes (frottements mécaniques, avec l'air), on a deux valeurs pour la quantité de carbu (puisque deux énergies cinétiques différentes)....

    Résolution du paxadoxe uniquement dans le cadre Newtonnien : le calcul (en isolant le camion) de la quantité de carburant brûlée n'a de sens "que par rapport à la route" ; dans le cas du motard, il faut prendre (? et pourtant, je vous laisse le vérifier) en compte le recul de la terre (les roues du camion poussent sur la Terre, la fait reculer donc le système étudié est : terre + camion encore une fois, en faisant ça, on arrive à lever la contradiction, bien que la masse de la Terre soit énôôôôôrme).

    Conclusion : prendre garde au fait que les quantités qu'un observateur (ici notre motard, pourtant galiléen) souhaite mesurer de la part d'unmobile dépend d'un cadre d'expérimentation dont il faut tenir compte même dans un modèle académique (la route et la terre joue le rôle ici d'une espèce d'"éther", à la Newtonnienne, ce qui permet de distinguer le référetiel de la route parmi tous les référentiels galiléens) !!! Sinon, un calcul n'a aucun sens (d'où mon histoire de motard et de camion).

    Conclusion finale : il y a là une légitimité à se demander "quelle vitesse" on considère dans le pb de la sonde accélérée, bien que, je suis parfaitement d'accord vous, cela va de soi étant donné la façon dont est posé le problème par M. Nadolarin.

    Respectueusement vôtre,
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

  11. #8
    f6bes

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bjr Weinberg.....
    Lorsque je donne une réponse à une demande, j'essaie de me mettre à la place d e celui qui pose la question (c'est pas forcément un érudit et je ne le suis pas non plus).
    Donc venir lui "déballer" tout un savoir est probablement tout à fait inutile pour la compréhension de SON probléme.
    Si on veut se faire COMPRENDRE, faut aussi se mettre à la PORTEE des gens.
    Bonne journée

  12. #9
    juliendusud

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Nadolarin Voir le message
    Salut,

    D'abord désolé si la question a été posé mais je n'ai pas trouvé. Je me demandais si un vaisseau ou une sonde, ou n'importe quel masse en faite, serais ralenti a l'approche de la vitesse de la lumière. Comme une sorte de freinage par le vide.

    Je m'explique. Il faut de plus en plus d'énergie pour accélérer rendu proche de c.
    Est-ce qu'un objet ralentirais si on arrêtais de donner de la poussée? Ou ce phénomène concerne juste l'accélération et pas le maintien de la vitesse?

    Merci
    Voyons le problème sous un autre angle, est ce que toi tu ressens une sorte de freinage au moment où tu lis ce post? Il est clair que la réponse à cette question est non. Supposons qu'un observateur animé d'une très grande vitesse (proche de la lumière) t'observe, as tu davantage de raison de le voir freiner qu'il en a de ne pas te voir freiner sachant que pour lui c'est toi qui te déplace à une vitesse proche de la lumière? Et oui, c'est ça la relativité.

  13. #10
    WeinbergJr

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bonjour M. f6bes,

    vous avez on ne peut plus raison. Je m'excuse de mon emballement (il aurait finalement fallu ouvrir un autre fil). Je tiens à préciser que je suis en pleine crise en ce moment, j'ai compris tant de choses en quelques temps que j'ai dû mal à me maîtriser parfois... Restons-en en ce qui concerne ce post à votre démarche (être à la portée de l'auteur de la question)...

    Veuillez encore m'en excuser, cordialement,

    ps : je n'avais pas appréhendé votre âge après l'avoir converti, en conséquence j'aurais dû voir valoir doublement de respect.
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

  14. #11
    Yann29

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Pour mettre mon grain de sel...

    Un "freinage par le vide", connais pas...

    Mais dans l'espace encombré que l'on connait, les frottements avec les atomes et particules seraient de plus en plus forts à mesure qu'on approche de c, non ? Donc il faudrait communiquer de + en + d'énergie pour ne pas ralentir (sans parler non plus de la masse du vaisseau qui s'accroit avec la vitesse, bien sûr)

  15. #12
    WeinbergJr

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Yann29 Voir le message
    Pour mettre mon grain de sel...

    Un "freinage par le vide", connais pas...

    Mais dans l'espace encombré que l'on connait, les frottements avec les atomes et particules seraient de plus en plus forts à mesure qu'on approche de c, non ? Donc il faudrait communiquer de + en + d'énergie pour ne pas ralentir (sans parler non plus de la masse du vaisseau qui s'accroit avec la vitesse, bien sûr)
    bonjour,

    pertinente remarque en ce qui concerne le frottement avec les quelques 10 atomes (si on croît à l'hypothèse qui affirme que la densité de masse du vide est celle de la densité de masse critique).

    cela dit, j'ajouterais un "beuuuark" en ce qui concerne la masse qui s'accroît. D'abord, la masse est définie comme l'inertie au repos (sous la sollicitation d'une force autre que la gravité) ; ce qui varie avec la vitesse c'est l'inertie, pas la masse ! De plus, la remarque concernant la masse est superflu ; évidemment, il faudra de plus en plus d'énergie pour se rapprocher péniblement de c ; ça n'a rien à voir avec ce qu'on étudie (la phase concernant ce qui se passe après que les moteurs aient été coupés).

    cordialement,
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

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  17. #13
    Yann29

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière


    I've got no shame for being ignorant !

    m n'augmente pas quand v tend vers c ? C'est ce que j'ai toujours cru...

  18. #14
    SK69202

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bonjour,

    (la phase concernant ce qui se passe après que les moteurs aient été coupés).
    Elle sera inverse, il est très difficile d'envoyer un objet massif à une vitesse proche de c, il sera difficile de lui faire quitter la vitesse chèrement acquise.

    Ah l'inertie: la capacité d'un corps à ne pas changer d'état.


    Les jets ultra rapides émis par les noyaux actifs des galaxies ou des disques d'accrétions finissent quand même par ralentir et s'arrêter. Il y a bien une raison.


    @+
    Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César

  19. #15
    Coincoin

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Salut,
    m n'augmente pas quand v tend vers c ? C'est ce que j'ai toujours cru...
    Comme l'a dit WeinbergJr, ce qui varie avec la vitesse c'est l'inertie et non la masse. Il y a une entrée dans la FAQ à ce propos : http://forums.futura-sciences.com/post321709-8.html
    Encore une victoire de Canard !

  20. #16
    Yann29

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bravo canard !

    Les jets ultra rapides émis par les noyaux actifs des galaxies ou des disques d'accrétions finissent quand même par ralentir et s'arrêter. Il y a bien une raison.
    La gravité + les frottements dûs à la densité du milieu ?

  21. #17
    WeinbergJr

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Yann29 Voir le message
    Bravo canard !



    La gravité + les frottements dûs à la densité du milieu ?
    Hemhem... L'astrophysique n'est malheuseusement pas ma tasse de thé actuelle... Dommage, je n'ai pas de point de vue recevable - par rapport aux connaissances actuelles.

    Y'a aussi la matière noire qui concurrence la densité critique, non ??? Enfin, si la matière noire existe - et si elle admet une interaction avec la matière... La 5ème force ???

    C'est de la spéculation, mais ça peut sûrement donner de jolies théories

    Cordialement,
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

  22. #18
    SK69202

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Bonsoir,

    Je ne semble pas avoir été compris.

    Dans mon exemple, ce que je veux dire c'est que les causes qui ralentissent les jets, finiront par ralentir le vaisseau ou la sonde du post #1.

    Maintenant pourquoi, ils ralentissent est un autre débat.

    @+
    Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César

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  24. #19
    WeinbergJr

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par SK69202 Voir le message
    Bonsoir,

    Je ne semble pas avoir été compris.

    Dans mon exemple, ce que je veux dire c'est que les causes qui ralentissent les jets, finiront par ralentir le vaisseau ou la sonde du post #1.

    Maintenant pourquoi, ils ralentissent est un autre débat.

    @+
    Moui oui, compris ! En gros, on est d'accord. Si les jets ralentissent, c'est qu'il y a une cause. Ainsi, les vaisseaux devraient ralentir comme les jets, et ceci par la même cause...

    Pardon pour la spéculation des causes elles-mêmes, c'était juste pour illustrer tout cela ^^

    cordialement,
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

  25. #20
    Nadolarin

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Merci pour vos réponses.

    Citation Envoyé par SK69202 Voir le message
    Elle sera inverse, il est très difficile d'envoyer un objet massif à une vitesse proche de c, il sera difficile de lui faire quitter la vitesse chèrement acquise.

    Ah l'inertie: la capacité d'un corps à ne pas changer d'état.
    Intéressant. Je voyais cette augmentation de l'inertie comme une résistance du millieu. En fait, que la poussée soi a reculons ou vers l'avant, la "résistance" est la même, mais diminue au lieu d'augmenter.

  26. #21
    Coincoin

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    l'inertie comme une résistance du millieu
    L'inertie est bien propre à l'objet et non au milieu, si on veut le voir comme une résistance alors c'est une résistance à l'accélération et non pas au mouvement en lui-même.
    Encore une victoire de Canard !

  27. #22
    WeinbergJr

    Re : Freinage d'une masse a la vitesse de la lumière

    Citation Envoyé par Nadolarin Voir le message
    Merci pour vos réponses.



    Intéressant. Je voyais cette augmentation de l'inertie comme une résistance du millieu. En fait, que la poussée soi a reculons ou vers l'avant, la "résistance" est la même, mais diminue au lieu d'augmenter.
    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    L'inertie est bien propre à l'objet et non au milieu, si on veut le voir comme une résistance alors c'est une résistance à l'accélération et non pas au mouvement en lui-même.
    Bonjour,

    Coincoin a raison l'inertie est une grandeur cinétique, rien à voir avec une résistance qui elle, est une grandeur dynamique (une "force", quoi)... 'faudrait voir s'il existe des exos illustrant ce point à moins qu'il ne faille en fabriquer un de toutes pièces ? Cela vous aiderait peut-être en tout cas.

    Cordialement
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

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