Force gravitationnelle.
Bonsoir à tous!
Je voudrais savoir comment se fait-il que les satellites artificiels ne tombent pas du ciel... lol. Plus sérieusement: un satellite en orbite autour du globe est soumis à la force d'atraction gravitationnelle. Comment se fait-il que cette force, dirigée vers le centre de la terre, ne le fasse pas entrer en collision avec elle???
Merci d'avance
Vince
Salut,
Excellente question !
C'est parce que les satellites ressentent aussi la force centrifuge, qui les repoussent vers l'extérieur. C'est pour la même raison que tu peux faire tourner un seau plein d'eau au-dessus de ta tête sans que ça te tombe dessus, c'est aussi ça qui donne aux planètes leur orbite autour du Soleil...
Bonsoir,Ah mais il tombe, et la Lune tombe aussi, et la Terre (avec la Lune) tombe sur le Soleil... Le truc c'est que tout cela ne fait pas que tomber. Ainsi, le satellite "avance" le long de sa trajectoire en meme temps qu'il "tombe". Le long d'une orbite, la chute "verticale" est exactement compensee par l'avancement "horizontal".Envoyé par cartapuces
je sens que je vais faire crier pas mal de gens
Non non, c'est chouette !je sens que je vais faire crier pas mal de gens
Juste pour préciser pour cartapuces, qui pourrait penser qu'on n'est pas d'accord : on l'est (d'accord). La description d'humanino est valable pour quelqu'un d'extérieur qui voit le satellite tourner et qui ne ressent pas la force centrifuge. Moi je me mettais à la place de quelqu'un dans le satellite, qui ressent cette force...
re!!! Merci à tous pour vos réponses. Mais moi ce que ej me demandais, c'est comment le montrer de manière moins "qualitative", je veux dire: si on introduit le vecteur v vecteur vitesse du satellite, F la force d'attraction rgavitationnelle de la terre sur le satellite, a l'accélération... Comment tomber sur une équation ou quelquechose qui montre que le satellite reste à la meme altitude h de la terre???
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Bonsoir,
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Je préfère l'explication proposée par Humanino qui est conforme au principe d'inertie: le système va tout droit donc il s'écarte de la Terre....mais....
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lPour moi la "force" centrifuge n'existe pas. Quand on ressent la "force" centrifuge c'est justement la manifestation de l'inertie de notre corps qui veut aller lui aussi tout droit. On butte sur la paroi du satellite ce qui nous fait ressentir une force
L'accélération gravitationnelle :
L'accélération dû à la rotation :
Bref, il reste à la même hauteur si la somme des accélérations est nulle donc si sa vitesse satisfait :
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SI ce n'est pas le cas, alors le satellite tourne selon une ellipse.
Cordialement
Salut, je pense que pour répondre à cette question il faut proposer des hypothéses:
1-La lune (par exemple) n'est sousmise à aucune force de la part de la terre, alors elle va s'éloigner de la terre à cause de son mouvement réctiligne or elle posséde un orbite bien déterminé, donc cette hypothése est fausse.
2-La terre exerce une force sur la lune, ainsi et grace à son mouvement la lune va décrire en orbite autour de la terre et il faut en plus que le force exercée par le terre soit dirigée vers le centre de la terre, cette hypothése est juste. Donc il suffit une force gravitationnelle de la part de la terre et que la lune soit en mouvement pour qu'elle ne tombe pas sur terre et c'est le meme cas pour le saut plein d'eau.
C'est pas bien de se moquer
Dans le satellite, on ne ressent aucune force, on est en "apesanteur", on flotte (comme le satellite), c'est pour ça qu'Einstein dit que l'espace est courbe car on est à la fois un système inertiel et qu'on suit une trajectoire courbe
Bonjour,
Autre façon de redire ce qu’humanio nous a dit consiste à voir la Lune tombant continuellement sur la Terre en ratant continuellement sa cible.
Ben il faudra t'y faire, elle apparaît de façon élémentaire (et sans équivoque) quand on écrit la relation fondamentale de la dynamique dans un référentiel tournant...
Non. Le satellite aussi veut aller tout droit et on ne bute dans rien, comme le rappelle Big Benne...Quand on ressent la "force" centrifuge c'est justement la manifestation de l'inertie de notre corps qui veut aller lui aussi tout droit. On butte sur la paroi du satellite ce qui nous fait ressentir une force
. Bonsoir,
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C'est justement parceque tu ne te trouves pas dans un référentiel galiléen qu'apparait des "forces" telles que centrifuges et Coriolis. c'est la raison pour laquelle je mets des guillements. Cà me parait fondamental de comprendre et de faire comprendre que ces "forces" sont le résultat de l'inertie. Non!
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Effectivement c'est idiot. Ce que je voulais illustrer c'est plutôt le cas du virage d'une voiture: La voiture tourne alors que les passagers auront tendance à aller tout droit. C'est l'effet de l'inertie.
Bonjour,
il n'y a aucune moquerie de ma part.
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Je me suis contenté de dire que la force centrifuge n'existe pas. Ob si tu préfères qu'il s'agit d'une force apparente ou encore: tout se passe comme si...il y avait une force.
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J'ai un peu la flemme pour faire une démonstration générale. En attendant voici un argument simple:
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On cherche à résoudre la trajectoire d'un corps càd {r (t), v(t)} avec des conditions initiales {r (0), v(0)} sous l'influence d'une unique .Force F(r,t).
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Les 3 grandeurs précédentes sont des vecteurs qui sont indépendantes de tout choix de coordonnées et non pas des composantes de vecteurs qui elles sont dépendantes des coordonnées.
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Par conséquent le fait de choisir un système de coordonnées le plus général possible ne peut créer une nouvelle force justement parceque la force qui cause le mouvement est unique et indépendante de tout système de coordonnée. C'est pourquoi la force centrifuge n'a aucune réalité physique.
La "force" centrifuge n'est que la manifestation de l'inertie des corps dont le principe est: un corps qui ayant une vitesse V a tendance a la conserver, elle résiste au changement de vitesse. C'est la raison pour laquelle l'explication d'humanimo etait bien ciblée à la question posée. Evoquer une mystérieuse force qui s'oppose a la force centrale ne me parait pas du tout une explication physique. C'est une erreur que l'on retrouve de temps à autre dans les manuels de physique. Il n' y a pas que la MQ qui ait besoin d'un nettoyage sémantique.
Pour expliquer que ton satellite tourne autour de la terre, tu peux dire que la force de gravitation attire ce satellite vers le sol. Le satellite ne cesse de tomber. Mais voila la terre est ronde et la courbure de la terre est suffisante que cet objet qui tombe evite le sol.
Si la terre etait plate le satellite s'ecraserait sur le sol, ou si son rayon est trop grand.
C'est le cas de la force gravitationnelle aussi. On peut la faire disparaître en se plaçant dans un référentiel en chute libre.Je me suis contenté de dire que la force centrifuge n'existe pas. Ob si tu préfères qu'il s'agit d'une force apparente ou encore: tout se passe comme si...il y avait une force.
Alors pourquoi tu dis qu'elle n'existe pas ?tout se passe comme si...il y avait une force.
C'est ton problème à toi. L'adjectif "physique" n'est pas synonyme de "ce qui sied à l'intuition de mariposa"...Evoquer une mystérieuse force qui s'oppose a la force centrale ne me parait pas du tout une explication physique.
Cette force n'a absolument rien de mystérieux, et si tu fais de la physique enfermé dans une centrifugeuse, tu vas la ressentir et tu n'as aucun moyen expérimental de faire la différence entre cette force centrifuge et une force gravitationnelle, par exemple.
Que les choses soient claires : je comprends bien qu'il y a plusieurs manières de la comprendre, et je pense que c'est important de comprendre pourquoi on l'appelle "force fictive". Maintenant aller jusqu'à dire
ça me semble quand même osé de parler d'"erreur". C'est au contraire de la physique, de la vraie ! Il me semble fondamental d'être capable d'aborder la physique dans des reférentiels non galiléens des deux points de vue esquissés dans les messages #2 et #3, et non de dire que l'un est juste et l'autre faux...C'est une erreur que l'on retrouve de temps à autre dans les manuels de physique.
Hello,
Pour appuyer le propos de deep, cela me paraît au contraire une erreur de penser que c'est une "erreur" que de considérer la force centrifuge (vous me suivez), car c'est en raisonnant sur de tels trucs que l'on peut aborder la RG.
La force centrifuge est une force "géométrique", qui a tout autant d'existence que la force gravitationnelle. La différence fondamentale entre ces deux forces, grossièrement, c'est que la première est annulable par un changement de référentiel global, la seconde par un changement de référentiel local uniquement. Mes les deux sont encodables dans la métrique des variétés, c'est en ce sens que je parle de force "géométrique".
Deep, si je ne ne suis pas clair, n'hésite surtout pas à me corriger
.Hello,
Pour appuyer le propos de deep, cela me paraît au contraire une erreur de penser que c'est une "erreur" que de considérer la force centrifuge (vous me suivez
J'aurais préféré que vous critiquiez Toi et Deep dans les détails mon post 14#.
Cela est d'autant plus important qu'il y a un problème reminiscent sur la nature physico-mathématique de la nature d'un vecteur, tout simplement.
;La force centrifuge est une force "géométrique", qui a tout autant d'existence que la force gravitationnelle.
Justement il y a un problème méthodologique derrière çà. D'abord tu parts de ce que tu connais de la RG et inévitablement tu fais référence à la force gravitationnel. La notion de "force" centrifuge" Coriolis ou autre ne fait référence en rien à la gravité.
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Il ne faut pas perdre de vue la question posée initiale. Tu peux remplacer le champ gravitationnel par un champ électrostatique et tu conviendras que la force "centrifuge" existe toujours.
J'essaie de surmonter ma flemme.La différence fondamentale entre ces deux forces, grossièrement, c'est que la première est annulable par un changement de référentiel global, la seconde par un changement de référentiel local uniquement. Mes les deux sont encodables dans la métrique des variétés, c'est en ce sens que je parle de force "géométrique".
Deep, si je ne ne suis pas clair, n'hésite surtout pas à me corriger
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Si je veux écrire la loi de Newton dans un système de coordonnées attaché au corps (cad dans un syqtème de coordonnées curvilignes) qui se promène on trouve;
Fi/m = dVi/dt + Gamma [i;j,k].Vj.Vk
F(r,t) est un champ de forces.
ou les dVi/dt sont les accélérations locales.
dans cette formule il y a une seule force, elle est à gauche. Par contre l'accélération provoquée a deux composantes: la première qui est familière et la seconde qui est compliquée qui résulte des effets inertiels.
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A noter que F ne fait référence en rien à la gravité (Dans l'esprit de "ma" démonstration).
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Maintenant si je présente la loi de Newton sous sa forme:
Fi/m - Gamma [i;j,k].Vj.Vk = dVi/dt
Je peux dire que tout se passe comme si l'accélération est due à 2 forces:
1- La force vrai: F
2- La force apparente.
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Ceci constitue la démonstration du post 14#
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Question de vocabulaire: Mon prof de Mécanique (Carrara, normalien rue d'Uml) disait de ces forces qu'elles étaient fictives. pour ma part je préfére force apparente ou force effective qui sont la traduction de l'idée tout se passe comme si.....
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Très important:
je tiens a nouveau à signaler que tout cela n'a strictement rien à voir avec la gravité et encore moins avec la RG
J'aurais préféré que tu répondes à mon dernier message.J'aurais préféré que vous critiquiez Toi et Deep dans les détails mon post 14#.
D'autre part tu es toujours aussi incapable de répondre au niveau de la question posée, d'un point de vue pédagogique... Bref, je vais faire un tout ça va me calmer...
Ben c'est pas pour mettre un cheveux sur la soupe, mais pour moi non plus elle n'existe pas...
Si on se met dans le référentiel de la Terre, l'accélération est vers le centre, c'est donc une force centripète
Si on se met DANS le satellite et qu'on subit une force de la paroi sur nous, c'est aussi une force dirigée vers le centre
Si on regarde la force que nous on exerce sur le satellite, c'est juste dû à notre inertie...
Quand on fait tourner quelque chose au bout d'une corde, la corde se tend simplement par action/réaction, c'est nous qui tirons l'objet vers le centre...
Non, dans le satellite on ne ressent pas de force de la part de la paroi... On est en apesanteur.Si on se met DANS le satellite et qu'on subit une force de la paroi sur nous, c'est aussi une force dirigée vers le centre
A moins de dire que la Terre cesse de nous attirer quand on est dans le satellite (ce qui est bizarre), ça veut dire que dans le référentiel lié au satellite, la force d'attraction est compensée par une force opposée, i.e. centrifuge.
Non ?
Houla qu'est ce que j'ai sorti comme c*******
N'empêche je suis pas d'accord...Pourquoi elle serai compensée ? Si elle était compensée mon vecteur vitesse ne changerai pas => j'irai en ligne droite
EDIT : pour moi "en chute libre" veut dire qu'en tout point de mon orbite, je fais un morceau infime de parabole, qui mis bout à bout fait un cercle (c'est comme ça qu'on démontre que a = v²/r si je me souviens bien...)
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le problème de la "force centrifuge" n'est pas liée à la force gravitationnelle. tu peux remplacer celle-ci par l'interaction en 1/r de l'interaction coulombienne. La "force centrifuge est toujours là. Non?
Parceque si on dit: tout se passe comme si... veut bien dire que ça n'existe pas.Alors pourquoi tu dis qu'elle n'existe pas ?
c'est polémique, donc je ne dis rien (ici)C'est ton problème à toi. L'adjectif "physique" n'est pas synonyme de "ce qui sied à l'intuition de mariposa"...
.Cette force n'a absolument rien de mystérieux, et si tu fais de la physique enfermé dans une centrifugeuse, tu vas la ressentir et tu n'as aucun moyen expérimental de faire la différence entre cette force centrifuge et une force gravitationnelle, par exemple.
Il semble que tu associes, ainsi que Gwydon, la force centrifuge à la force gravitationnelle. nous sommes en profond désaccord sur ce point.
quant à la centrifugeuse c'est justement parceque l'on ressent une force que on lui donne le nom de "force centrifuge". Mais la physique n'a pas pour but d'ériger en principe les sensations. une analyse serrée montre que cette "force" est tout simplement l'expression de l'inertie;
.Que les choses soient claires : je comprends bien qu'il y a plusieurs manières de la comprendre, et je pense que c'est important de comprendre pourquoi on l'appelle "force fictive". Maintenant aller jusqu'à dire
il me semble que c'est ce que j'explique dès le départ. Il n'y a bien qu'une seule vrai force, l'autre est fictive (sans guillemets
Comme tu le sais je suis partisan d'un nettoyage sémantique parce que les mots ont une puissance suggestive qui peuvent parfois mener à une compréhension éronnée des choses. Cà vise d'abord la MQ mais plus généralement la physique.ça me semble quand même osé de parler d'"erreur". C'est au contraire de la physique, de la vraie ! Il me semble fondamental d'être capable d'aborder la physique dans des reférentiels non galiléens des deux points de vue esquissés dans les messages #2 et #3, et non de dire que l'un est juste et l'autre faux...
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C'est pourquoi je joue dans la provocation par des expressions très fortes. L'avantage est d'attirer l'attention des gens sur une difficulté et pour moi cela m'oblige à raffiner l'argumentation et c'est donnant, tout
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Bien sur on peut étudier la physique dans des repères non galiléens. Néanmoins il y a une seule force quelque soit le type de repère. Par contre il y a deux accélérations dont l'une peut être attribuée à une force "fictive". avec la remarque que cette force fictive dépend du repère/ il ya autant de forces fictives que de repère. Ce qui est absurde puisqu'une force c'est un vecteur et un vecteur a dans l'espace une orientation fixe qui se moque complètement du fait qu'un repère soit galiléen ou non.
Bonjour,N'empêche je suis pas d'accord...
Dans le repère en rotation (du stallelite) c'EST une ligne droite.
Comme la célèbre expérience de pensée de tonton Albert.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Pas du tout. Je dis que ces deux forces partagent certaines propriétés, et que si tu nies le caractère physique de la force centrifuge pour les raisons que tu indiques, tu dois faire de même avec la force gravitationnelle, pour les mêmes raisons. Même s'il n'y avait pas de gravitation, j'aurais écrit la même chose depuis le début.
ça veut dire quoi "exister" pour toi ? Pour moi quelque chose qui fait que tout se passe comme si elle était là, ben elle est là, non ?Parceque si on dit: tout se passe comme si... veut bien dire que ça n'existe pas.
Certes, mais lorsqu'un jeune pose une question, ce n'est pas forcément une bonne idée de lui mettre le nez dans toutes les difficultés d'un coup. Surtout, lui dire que "la force centrifuge n'existe pas" alors qu'il vient vraisemblablement d'apprendre ça en cours, c'est anti-constructif à mon avis, et anti-pédagogique sans aucun doute.C'est pourquoi je joue dans la provocation par des expressions très fortes. L'avantage est d'attirer l'attention des gens sur une difficulté (...)
++1, et je n'ai pas parlé de RG quand je dis que la force centrifuge est une "force géométrique".
Je crois qu'on est d'accord deep et moi
mariposa je te suggère de faire une relecture de ce qu'est un référentiel non galiléen dans un discours géométrique en parlant de dérivée covariante, et cela dans le cadre de la relativité restreinte ou même en physique newtonienne.
C'est très instructif et pour ma part cela m'a éclairci énormément de choses
tu pourrais me (nous) donner ne reference? ou un petit cours sous forme de pdf?
Merci
Ok je prends acte.++1, et je n'ai pas parlé de RG quand je dis que la force centrifuge est une "force géométrique".
Je crois qu'on est d'accord deep et moi
Je n'ai jamais nié que la vision géométrique était une mauvaise chose, je suis en train d'argumenter sur la façon stratégique d'expliquer pourquoi le satellite ne tombe pas, d'où mon argumentaire sur la force centrifuge.mariposa je te suggère de faire une relecture de ce qu'est un référentiel non galiléen dans un discours géométrique en parlant de dérivée covariante, et cela dans le cadre de la relativité restreinte ou même en physique newtonienne.
C'est très instructif et pour ma part cela m'a éclairci énormément de choses
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Pour te montrer a quel point je suis convaincu de la puissance de la géométrie je rappel quelques unes de mes interventions.
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1- Je sympatise avec le point de Klein: Qu'est ce qu'une géométrie? c'est un groupe. Il me semble avoir fait l'éloge des groupes d'une manière répétitive.
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2- Rappel Einstein s'est obstiné à refuser le point de vue de Minkowski de 1908 sur la RR en disant de son prof que ces mathématiciens compliquent tout. Pire il s'est obstiné jusqu'en 1912 a refusé la lecture géométrique de Minkowski. Il s'en ai excusé publiquement d'une telle erreur. Pour la petite histoire Hilbert a résolu la formulation de la RG en 12 jours après avoir pris connaissance du problème et ce avant Einstein!
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Bref je suis convaincu de la géométrie depuis longtemps. Encore faut-il remarquer que ce point de vue géométrique nécessite un certain niveau de connaissance (ne soyons démagogique). On pourrait prendre l'exemple des variétés fibrées qui sont puissantes pour comprendre Yang Mills, mais qui demandent un certain investissement.
Je voyais pas la chose comme ça... mais c'est pas faux
Mais en fait l'histoire de la force centrifuge, ça reviendrai à dire (expérience de la pensée) :
Le câble de l'ascenseur lâche, les sécurités ne s'activent pas (t'as vraiment pas de bol quoi).
Bref, tu tombes et tu es en apesanteur dans l'ascenseur. Cela veut-il dire que vu de l' ascenseur il existe une force qui s'exerce sur toi et vers le haut ?
Le "vue de l'ascenseur" n'est pas tres clair, mais je suppose que c'est "dans le repere de l'acenseur" : dans ce cas, il n'y a pas de force justement, tu est au repos par rapport a l'ascenseur. Car justement, si tu n'etais pas au repos, tu avancerais vers une des parois et donc cela voudrais dire qu'une force s'exerce sur toi.
