Bonjour.
Eh bien on peut dire que vous êtes en « mode acharné ».
Je me permets de réagir à vos propos :
Envoyé par ventout
Comment pouvez discuter de la constance d’une quantité physique sans la définir ?
Ce sont plutôt les vôtres qui le sont dans le cadre de cette discussion. J’ajouterais même que vos propos sont erronés.
Pour que la critique soit constructive, voici une petite explication des concepts physiques que vous utilisez.
Commençons par définir les concepts sur lesquels vous raisonnez.
- la quantité de mouvement :
En mécanique classique, la quantité de mouvement, traditionnellement notée p, est définie comme le produit de la masse et de vitesse d’un point matériel. C’est une quantité vectorielle.
- L’impulsion :
L’impulsion est le produit d’une force par une durée.
La 2ème loi de Newton dit que l’impulsion est égale à la variation de quantité de mouvement.
Mathématiquement cela s’écrit :
F*durée = variation de p=m*v.
Où F est une force, durée une durée, m la masse du point considéré et v sa vitesse dans un référentiel galiléen.
Conséquence :
- Si vous n’appliquez aucune force extérieure à un point matériel, (F*t=0 donc Impulsion =0), sa quantité de mouvement ne varie pas. (p(initiale)-p(finale)=0).
On peut aussi exprimer cette relation de la manière suivante :
La quantité de mouvement est conservée si aucune force n’est appliquée au point matériel. Ou plus globalement, on peut dire :
Si un système physique ne subit aucune force extérieure, sa quantité de mouvement est conservée. (Le système peut être constitué d’autant d’éléments que vous voulez).
Intéressons maintenant à votre problème.
- Considérons le système terre-boulet de canon. Le canon est orienté à la verticale, la terre ne tourne pas. (on parlera de rotation plus tard).
Calculons la quantité de mouvement initiale :
P(initiale) = (Masse de la Terre + Masse du boulet)*vitesse du système.
Or la vitesse du système est nulle.
P(initiale) est donc identique au vecteur nul.
Calculons la quantité de mouvement finale :
P(Finale) = (Masse de la Terre)*vitesse de la terre + (Masse du boulet)*Vitesse du boulet
P(Finale) = P(terre)+P(boulet)
Je vous rappelle que les vitesses sont des quantités vectorielles, qui ont donc une norme, un sens et une direction.
La mécanique classique dit que P(Finale)=P(Initiale) vu qu’il n’y a pas de force extérieure. Dans ce cas on obtient que le vecteur P(terre) = -P(boulet).
Sachant que
P(terre) = Masse de la terre * Vitesse de la terre
Que
P(boulet) = Masse du boulet * Vitesse du boulet
Et que la masse du boulet est petite devant celle de la terre.
On arrive a la conclusion que pour que la somme de ces 2 vecteurs soient le vecteur nul, il faut que :
- la vitesse du boulet soit dans la même direction que celle de la terre.
- le sens de la vitesse du boulet soit l’inverse de celle de la terre.
On constate alors que les 2 éléments qui constituent notre système s’éloignent dans des sens opposés.
- comme la masse du boulet est plus petite que celle de la terre, la vitesse de celui-ci doit être plus grande en norme que celle de la terre pour annuler le vecteur P(Finale).
Au final on a donc la terre qui subit un petit recul (du fait de sa grande masse) et le boulet qui part très vite, le tout en sens opposé selon la direction définie par la droite qui passe par centre d’inertie du boulet et le centre de la terre.
Ceci « colle » à mon avis très bien à l’expérience.
Si vous avez une proposition pour redéfinir les lois de la physique classique, je suis tout ouï.
Venons en maintenant aux rotations, puisque c’est le sujet de la discussion.
Procédons par analogie :
En mécanique classique, le moment cinétique est l’analogue de la quantité de mouvement.
On peut alors en remplaçant quantité de mouvement par moment cinétique et force par moment de la force faire l’énoncé suivant :
Quand la résultante des moments des forces agissant sur un corps est nulle, le moment cinétique du corps est constant au cours du temps.
Je vous laisse donc refaire votre expérience de pensée avec ces nouveaux éléments en considérant un système aussi complexe que l’univers, même si je ne vois pas l’intérêt de tenir compte du grand attracteur etc...
Deep_turtle a formalisé tout ceci au message 18.
Dernière remarque : n’oubliez pas qu’un moment cinétique se défini toujours par rapport à un point.
En vous souhaitant bien du courage.
Cordialement.
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