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Masses des particules



  1. #1
    seb88

    Masses des particules


    ------

    Bonjour à tous,

    J'ai une question à vous poser concernant la masse des particules.

    Ce dont je voulais savoir sur la masse des particules, c'est:

    Y a t-il un référentiel, pour déterminer la masse d'une particule????

    Comme certaines particules ont une masse nulle, je voulais savoir par rapport à quoi ont elles une masse nulle????

    cordialement

    -----

  2. #2
    mach3
    Modérateur

    Re : Masses des particules

    la masse est un invariant relativiste, elle est la même pour tous référentiels.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  3. #3
    seb88

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    la masse est un invariant relativiste, elle est la même pour tous référentiels.

    m@ch3
    Et quel est ce référentiel????

  4. #4
    Gwyddon

    Re : Masses des particules

    Y a t-il un référentiel, pour déterminer la masse d'une particule?
    C'est une question intéressante. La masse d'une particule est un invariant relativiste, ce qui signifie que sa masse ne change pas si on change de référentiel. Donc a priori on peut prendre n'importe quel référentiel, mais selon les situations, certains référentiels seront mieux que d'autres


    Comme certaines particules ont une masse nulle, je voulais savoir par rapport à quoi ont elles une masse nulle????

    cordialement
    Dire qu'elles ont une masse nulle c'est une autre manière de dire que leur énergie est purement cinétique : elles sont toujours en mouvement à vitesse c et seule leur impulsion (qui peut changer) apparaît contributrice d'énergie.


    EDIT : je vois que je suis en retard. Bon comme te l'a dit mach3, tu as le droit de choisir n'importe quel référentiel galiléen, il n'y en a pas de privilégié.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    seb88

    Re : Masses des particules

    Bonsoir,
    Ce dont je voulais savoir aussi, c'est:

    Est ce que la masse des particules, est comparé à la masse de l'homme, pour en déduire si ils sont ou non sans masse, et de ce fait savoir leur masse??????

    cordialement

  7. #6
    mach3
    Modérateur

    Re : Masses des particules

    je ne sais pas si c'est moi ou pas mais je ne comprends absolument pas la question...

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  8. #7
    seb88

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    je ne sais pas si c'est moi ou pas mais je ne comprends absolument pas la question...

    m@ch3

    Pour faire court,
    La masse des particules, a t-elle été déterminé en fonction de la masse de l'homme???

    cordialement

  9. #8
    mach3
    Modérateur

    Re : Masses des particules

    C'est bizarrement posé comme question. Pour toute mesure il faut un étalon pour comparer. Les masses mesurées sont rapportée à la masse d'un bloc de platine conservé au bureau des poids et mesures. Ce bloc de platine est l'étalon du kilogramme.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  10. #9
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Masses des particules

    Bonjour,

    Ta question seb88 n'est pas très limpide

    Si cela peut t'aider voici ce que j'ai compris sur la notion de masse :

    J'ai connaissance de deux masses :
    La masse interne qui mesure la résistance d’un corps au changement de son état de mouvement. elle caractérise l’inertie du corps.

    La masse pesante qui intervient dans la force d’attraction gravitationnelle qui s’exerce entre deux corps. Elle mesure la soumission d'un corps à la gravitation.
    Ces deux masses sont à la base du principe d’équivalence entre gravitation (masse pesante) et accélération (masse inerte), prélude à la relativité générale.

    C'est deux masses s'appliquent à l'être humain.

    Après il y a un concept (je pense abandonné actuellement) de masse relativiste.

    Maintenant je pense que l'on utilise plutôt : E2 = m2 c4 + p2 c2

    La masse m d'un objet est un invariant. La "masse relativiste" d'un objet est strictement la même chose que son énergie.

    Je laisse le soin à m@ch3 ou Gwyddon de corriger les erreurs que j'ai pu commettre.

    Patrick

  11. #10
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Masses des particules

    Bonjour,

    Il semblerait que les scientifiques recherchent une possible violation du principe d'équivalence :

    Une mission du CNES nommée MICROSCOPE (Micro-Satellite à traînée Compensée pour l'Observation du Principe d'Equivalence ) devrait être lancée en 2010.

    Elle devrait permettre de détecter des différences d’accélération aussi faibles que 10-15


    Expliquons rapidement pourquoi une violation du principe d’équivalence serait une preuve possible de la théorie des cordes. Dans le cadre de cette théorie, il apparaît un champ scalaire appelé le dilaton. Celui-ci se couple à toutes les masses en même temps que le champ de gravitation, notamment les masses sous formes d’énergie de liaison électrostatique des noyaux. Tous calculs fait, on se rend compte que deux noyaux n’ayant pas la même énergie électrostatique de liaison ne subiront pas la même accélération en chute libre. Un résultat qui peut être étendu à des théories de supergravité ou de Kaluza-Klein possédant plus d’un champ scalaire analogue au dilaton de la théorie des cordes. Ainsi deux isotopes d’un même élément mais différant par le nombre de neutrons dans leurs noyaux n’auront pas la même énergie de liaison nucléaire et seront des candidats « propres » pour mettre en évidence cette différence d’accélération en chute libre.

    Voir :
    http://www.futura-sciences.com/fr/si...-cordes_11922/

    Patrick

  12. #11
    seb88

    Re : Masses des particules

    Bonsoir, mach 3 a bien répondu a ma question, c'est en ce qui concerne l'étalon de mesure.
    Je cherchais a savoir sur quoi l'ont c'était basé pour déterminé la masse des particules. Je ne parle pas de calcul, sa na rien avoir, je parlais de l'étalon.

    Pour parler du bloc de platine conservé au bureau des poids et mesure, des questions me viennent en éfusion.

    Pourquoi avoir choisi précisemment ce bloc de platine?????

    Finalement ce bloc de platine c'est l'étalon de base????

    Si quelqu'un peut me répondre, et m'expliquer, j'en serais ravi.



    cordialement

  13. #12
    mach3
    Modérateur

    Re : Masses des particules

    Never feed the troll after midnight!

  14. #13
    Gwyddon

    Re : Masses des particules

    Bonjour,

    En effet ta question est très mal posée, car elle ne concerne pas la masse des particules, ce que tu souhaitais savoir c'était quel était l'étalon de masse, pourquoi ne pas l'avoir dit plus tôt ?
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  15. #14
    zapple

    Re : Masses des particules

    Dans quel sens entendez-vous par : "la masse est un invariant relativiste ? ". Il me semblait que la masse subit également une transformation donnée par .
    Les Génies commettent aussi des erreurs.Puisque je n'en suis pas, j'en fais un peu plus.

  16. #15
    Gwyddon

    Re : Masses des particules

    Non, ce que l'on nomme masse en physique c'est ce que tu notes m0. C'est donc bien un invariant relativiste, mais il est vrai qu'aux débuts de la relativité ce n'était pas encore bien clair (notamment en ce qui concerne les notations).

    Je te suggère la lecture de ceci :

    http://forums.futura-sciences.com/post321709-8.html

    En gros c'est l'inertie qui change avec la vitesse, pas la masse.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  17. #16
    zapple

    Re : Masses des particules

    Et comment nomme-t-on le m actuellement, si ce n'est pas la masse ?
    Les Génies commettent aussi des erreurs.Puisque je n'en suis pas, j'en fais un peu plus.

  18. #17
    Gwyddon

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par zapple Voir le message
    Et comment nomme-t-on le m actuellement, si ce n'est pas la masse ?
    On peut le nommer "inertie", mais c'est un paramètre qui n'apparaît nulle part dans un travail scientifique. On parlera de l'impulsion , on parlera de la masse m (tous mes m ici sont tes m0 ), mais tout seul n'a guère d'intérêt physique.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  19. #18
    mariposa

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par zapple Voir le message
    Dans quel sens entendez-vous par : "la masse est un invariant relativiste ? ". Il me semblait que la masse subit également une transformation donnée par .
    .

    On démontre proprement en relativité l'expression:


    m°2 c4 = E2 - p2 c2
    .
    qui est écrite dans un repère galiléen déterminé.

    Lorsque l'on change de repère galiléen tu auras au second membre un nouveau E et un nouveau p, mais l'expression du premier membre reste invariante.
    .
    Note importante: il faut regardrer cette expression comme un thèorème de pytaghore un peu spéciale E et p sont les longueurs des cotés et m.c2 c'est l'hypothénuse. Quand on fait un changement de base on construit un nouveau triangle équilatéral de même hypothénuse. Les longueurs des cotés changent à hypothénuse constante.

    Du point de vue loi de Newton on a toujours

    F = dp/dt = m°.dv/dt
    .
    Lorsque l'on fait une transformation galiléenne le changement porte sur dv et dt et donne l'expression que tu as écrites et non pas sur m° qui est bien un invariant.

  20. #19
    Gwyddon

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    .

    Du point de vue loi de Newton on a toujours

    F = dp/dt = m°.dv/dt
    .
    Lorsque l'on fait une transformation galiléenne le changement porte sur dv et dt et donne l'expression que tu as écrites et non pas sur m° qui est bien un invariant.
    Je n'aime pas cette écriture, je suis d'accord que l'on a toujours F=dp/dt, mais surtout pas F=m0 dv/dt puisque il y a un facteur gamma quand même...

    On a



    Sinon pour la première partie du message je suis entièrement d'accord
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  21. #20
    zapple

    Re : Masses des particules

    J'essaie de comprendre un peu plus, vu que je n'ai pas de contact direct avec les "physiciens". Si je comprends, on écrit le facteur gamma+la masse. Dans ce cas, ne peut-on pas faire la même chose pour les longueurs et le temps, et dire aussi que les longueurs et le temps sont invariants en écrivant gamma+longueur (ou temps) ?
    Les Génies commettent aussi des erreurs.Puisque je n'en suis pas, j'en fais un peu plus.

  22. #21
    Gwyddon

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par zapple Voir le message
    et dire aussi que les longueurs et le temps sont invariants en écrivant gamma+longueur (ou temps) ?
    Il y a une raison profonde à cette invariance de la masse, qui est rappelée par mariposa dans la relation qu'il a donnée : la masse est la norme du 4-vecteur impulsion et de ce fait est une quantité physique intéressante et surtout invariante.

    Ce n'est pas le cas pour le temps et les longueurs, sauf pour deux quantités bien précises :

    _ le temps propre d'une particule massive qui effectivement est un invariant (et qui se définit comme le temps mesuré dans le référentiel où la particule est au repos)

    _ la longueur propre d'un objet qui se définit comme étant la longueur mesurée par une même règle dans un référentiel où cette règle et l'objet sont au repos.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  23. #22
    mariposa

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par Gwyddon Voir le message
    Je n'aime pas cette écriture, je suis d'accord que l'on a toujours F=dp/dt, mais surtout pas F=m0 dv/dt puisque il y a un facteur gamma quand même...

    On a



    Sinon pour la première partie du message je suis entièrement d'accord
    Les 2 formules ne sont pas contradictoires, elles ne font pas référence au même repère.
    .
    La tienne (la formule classique) exprime le lien entre la force et la vitesse dans un repère unique. physiquement elle justifie en partie la notion de masse inertielle relativiste. La "mienne" dit que l'acroissement de vitesse par rapport au repos devient dv/dt mais avec des primes. Autrement dit elle ne répond pas au comportement de l'évolution de la vitesse dans un même repère. Cela veut dire que pour un même acroissement de vitesse dv exprimée dans les 2 repères il faut dans "mon" repère un temps dt prime de plus en plus long (dilatation du temps). Ce qui veut dire que tu peux sortir de la dérivation temporelle le facteur gamma et "renormaliser" ton dt qui devient mon dt prime.

  24. #23
    Gwyddon

    Re : Masses des particules

    Hello,

    Je vois ce que tu veux dire, mais il faut absolument préciser tes notations alors car cela porte à confusion. Mélanger des repères ainsi ce n'est pas, je trouve, une bonne idée car physiquement mesurer la variation d'une quantité dans un référentiel par rapport au temps d'un autre référentiel, c'est d'une part loin d'être simple en pratique, et d'autre part amène à des confusions

    Ah et sinon je ne vois pas en quoi ma formule justifie la notion de masse relativiste puisque on ne peut pas faire sortir le gamma de la dérivée
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  25. #24
    mariposa

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par Gwyddon Voir le message
    Hello,

    Je vois ce que tu veux dire, mais il faut absolument préciser tes notations alors car cela porte à confusion. Mélanger des repères ainsi ce n'est pas, je trouve, une bonne idée car physiquement mesurer la variation d'une quantité dans un référentiel par rapport au temps d'un autre référentiel, c'est d'une part loin d'être simple en pratique, et d'autre part amène à des confusions

    Ah et sinon je ne vois pas en quoi ma formule justifie la notion de masse relativiste puisque on ne peut pas faire sortir le gamma de la dérivée
    Tout a fait d'accord. Il faudrait écrire proprement tout çà.

  26. #25
    zapple

    Re : Masses des particules

    A vrai dire, je n'ai pas compris profondément les explications, et il me semble que c'est plus une appellation, une convention, une écriture ...: "Le temps propre [...] est un invariant" et "la longueur propre [...] est un invariant", mais on peut parler de temps et de longueur "non-propres"; par contre on ne peut parler de "la masse propre qui est un invariant" et de la masse "non-propre", puisque, de toute façon, dans les calculs pratiques, cela ne change pas grande chose, le gamma doit être pris en compte. J'espère avoir bien exprimé ma pensée ^^.

    Maintenant, j'aimerai parler des confirmations expérimentales. J'ai en tête des expériences qui ont montré que le temps retardait effectivement, ce qui justifie que ce dernier n'est pas un invariant. Mais a-t-on fait des expériences similaires en ce qui concerne les longueurs ou la masse ?
    Les Génies commettent aussi des erreurs.Puisque je n'en suis pas, j'en fais un peu plus.

  27. #26
    mach3
    Modérateur

    Re : Masses des particules

    Tout a fait d'accord. Il faudrait écrire proprement tout çà.
    Je tente, c'est justement ce qui m'a occupé l'esprit ces derniers temps.

    On définit la force comme étant la dérivée de la quantité de mouvement :

    (t étant le temps propre dans le référentiel d'observation)

    Comme , on a trois composantes dans





    Le troisième terme étant nul dans la plupart des cas.

    à une tête assez atroce, de tete, c'est un truc genre :

    (priere de faire une correction si ce n'est pas l'expression exacte)

    Ce qui fait donc une expression pour la force (si on considère que la masse au repos ne varie pas):



    Tout cela mesuré dans un référentiel inertiel bien sur. La vitesse l'accélération et le temps sont ceux mesurés dans ce référentiel.

    On voit donc que la force ne se réduit pas à la masse relativiste multipliée par l'accéleration. Il y a un voire deux termes supplémentaires.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  28. #27
    seb88

    Re : Masses des particules

    Citation Envoyé par Gwyddon Voir le message
    Bonjour,

    En effet ta question est très mal posée, car elle ne concerne pas la masse des particules, ce que tu souhaitais savoir c'était quel était l'étalon de masse, pourquoi ne pas l'avoir dit plus tôt ?


    Bonjour, oui mais je pensé que l'étalon était la masse normal d'un homme.
    D'ou le fait que j'ai demandé dans ma question si la masse d'une particule, était défini par rapport à la masse de l'homme.

    cordialement

  29. #28
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Masses des particules

    Bonjour,

    Dans E = m0c2 avec m0 masse pesante

    Cela traduit ne traduit il pas : Toute matière, même au repos, possède une énergie propre. La masse pesante est une mesure du contenu énergétique intrinsèque de la matière au repos.

    Pour tex]m=\frac{m_0}{\sqrt{1-v^2/c^2}[/tex] on trouve l'interprétation suivante :

    Pour qu’un corps ne puisse pas atteindre la vitesse c, il doit opposer une résistance de plus en plus grande à la force qu’on lui applique au fur et à mesure que sa vitesse augmente. L’inertie d’un corps doit donc dépendre de sa vitesse. m traduit la masse inerte au sens résistance à l'inertie.

    Roland Lehoucq
    Astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique (CEA) :

    "Finalement, que signifie la relation E = mc2 ? Elle affirme que la masse inerte d’un corps est une mesure de son contenu en énergie, mais aussi que la masse pesante est une mesure du contenu énergétique intrinsèque de la matière au repos. À l’inverse, cette relation nous apprend qu’à chaque fois qu’un corps change d’énergie interne, il change de masse pesante et qu’à chaque fois qu’il change d’énergie totale, il change de masse inerte."


    Patrick

  30. #29
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Masses des particules

    Je me suis un peu loupé dans le formatage du texte

    Dans E = m0c2 avec m0 masse pesante

    Cela ne traduit il pas ? : Toute matière, même au repos, possède une énergie propre.

    La masse pesante est une mesure du contenu énergétique intrinsèque de la matière au repos.



    ...

  31. #30
    Gwyddon

    Re : Masses des particules

    Qu'un astrophysicien dise cela est fort étonnant, car il mélange plusieurs concepts et ça m'inquiète.

    En effet la masse pesante est ce qui intervient dans la loi de la gravitation. La masse inerte, c'est le F=ma, et en relativité c'est le m que vous notez m0.

    C'est le principe d'équivalence à la base de la relativité générale qui affirme que masse pesante et masse inerte sont identiques, ce qui n'a rien d'évident du tout a priori (et c'est en vertu de ce principe - expérimental - que l'on ne fait pas la distinction entre ces deux masses dans les cours de physique du lycée).

    L'extrait rapporté est très imprécis et semble mélanger ces notions...

    Il aurait dû plutôt parler de masse, et d'inertie, et dire que l'inertie augmente avec la vitesse tendis que la masse reste invariante.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

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