et si, comme on te le rabâche depuis des mois tu te mettais à apprendre la relativité restreinte sérieusement???
Tu bricoles à chaque fois des théories personnelles farfelues à partir de ce manque de connaissance et c'est toujours la même chose.
Apprends la relativité restreinte pour de vrai, tu verras, c'est fabuleux.
Et tu pourras répondre toi même à ces questions.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Quel est le Bilan énergétique dans R1 ?Envoyé par mach3
Salut,
J'aurais préféré que Karibou réponde puisque c'est la situation qu'il a décrit.
Mais sinon, ce n'est pas difficile.
Pour la particule de masse nulle : h.nu, où nu est la fréquence et il faut donc appliquer l'effet Doppler.
Pour l'objet, son énergie propre + son énergie cinétique. Mais il vaut mieux utiliser la formule complète E²=p²c²+etc... (c'est plus simple). Pour p, tu utilises m.v.gamma. Et pour v, la vitesse relative composée avec la vitesse de recul. Ce n'est pas une addition, bien sûr, il faut utiliser la formule de la RR.
Si tu fais le calcul avant et après l'émission tu obtiendras le même résultat (je t'invite à le faire si ça t'intéresse vraiment, mais ne le demande pas à un autre, c'est un peu long).
Par contre, le résultat sera différent entre R1 et R0 (ça l'est déjà avant émission, et ça c'est évident).
J'oubliais, il faut tenir compte de l'éventuelle énergie potentielle d'interaction, mais Karibou n'en parlait pas. Donc, on peut poser égal à zéro. Ca simplifie
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bon alors allons y.
E1 = Energie O1 + Energie O2
E1 = gamma11 m1*c2 + h*nu
Quelle est la masse m1 de l'objet o1 ? C'est la "masse au repos" de l'objet. Cette masse est connue puisque O1 est au repos dans R0 : c'est m.
E1 = gamma11 mc2 + h*nu
Avec gamma 11 > 1, et E1 = mc2 on a donc l'inéquation logique E1 > E1.
Génial.
Saperlotte, je n'arrive même pas à voir où est l'erreur tellement tes notations sont imprécises !
J'ai même la curieuse impression que ton calcul est assez proche de ceci :
"Bon alors allons y.
E1 = 1
Avec E1 = 1 on a donc l'équation logique 0=1.
Génial."
Mais je pense que cette impression est due au flou artistique de ton message.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Saperlotte, oui c'est le mot.
Eureka est plus sympa, mais ça viendra plus tard...
Plus sympa encore si tu mettais en un seul message le raisonnement complet, avec des notations cohérentes, aboutissant à ce résultat si intéressant.Eureka est plus sympa, mais ça viendra plus tard...
Cordialement,
Bah, c'est pas dramatique. Je veux dire que c'est lui qui essaie de comprendre. Donc, il procède à sa manière.
Mais c'est vrai que ça aiderait. Je n'arrive pas à voir s'il s'agit d'une erreur de repère ou d'une erreur liée au processus d'émission (auquel cas la masse de l'objet, seul, ne saurait rester constante, c'est la masse totale qui reste constante, ça au moins je l'ai compris maintenant).
Et il est certain qu'un véritable apprentissage aiderait. Ce n'est pas sur un Forum qu'on apprend la physique. Par exemple, le livre "La Relativité Restreinte" de V. Ougarov, éditions Mir (livre devenu introuvable, désolé, mais je ne suis plus un tout jeune homme), contient un calcul explicite de ce type (désintégration d'une particule).
Ce livre est excellent (mais parfois avec des notations un peu lourde, il utilise presque toujours la notation en composantes explicites, je préfère la notation géométrique de Thorne
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Ok bon allons-y, pour une fois qu'on me demande un truc gentiment sans me traiter de farfelu
Dans R1 j'ai un objet au repos. R0 est en mouvement relatif par rapport à R1 à une vitesse v, avec donc gamma0 = 1/racine (1-v2/c2).
L'énergie totale de l'objet dans R1 est donnée c'est E1 = mc2 donc. La "masse propre" de l'objet c'est m = E1/c2.
Dans R0 l'objet est en mouvement, l'énergie totale est E0 = gamma0 mc2 = gamma0 E1, mais là moi je dis que je ne suis pas d'accord (revoir le fil), mais devant l'insistance de toute l'assemblée, je dis ok, allons y la "masse propre" existe, et donc ok, on en reste là.
Donc je dis maintenant ETAPE 2 :
Dans R0 l'objet se casse en deux, comme E0 = gamma0 E1 > E1, pas de problème on peut observer sans problème le phénomène suivant :
01 immobile de masse m, et O2 qui file selon v, avec une nouvelle énergie E0 = Energie de O1 + Energie de O2 = mc2 + gamma02*m2*c2 (ou h*nu peu importe).
Donc O1 a pour "masse propre" m
Dans R1 que s'est-il passé ? E1 se conserve. O1 file à gamma11, et O2 à gamma12 ou C selon sa "nature", masse ou photon en fait peu importe.
E1 = énergie de O1 + Energie de O2
E1 = gamma11 mc2 + h*nu (ou gamma12*m2*c2)
gamma11 étant forcément >1, et h*nu positif, on a forcément E1 (Etape 2) > E1 (Etape 1), donc l'énergie ne se conserve pas...
Donc, l'hypothèse "m invariant" ne tient pas la route, c'est tout pour cette étape du fil. On pourrait aller plus loin ensuite, mais là il y a visiblement un gros blocage.
Il est possible (les détails ne sont pas suffisamment clairs) que tu viens de (re)découvrir qu'une transformation :
q --> q + photon
(avec q une particule quelconque) est impossible.
ou que, plus généralement
q --> q1 + q2
avec masse de q = masse de q1 + masse de q2, et q1 et q2 s'éloignant l'un de l'autre, ne respecte pas la conservation de l'énergie (et est donc impossible).
En pratique, il faut 4 "entrées ou sorties" au minimum dans l'interaction (en comptant la somme du nombre de particules avant et du nombre de particules après la transition), par exemple q -> q + deux photons, ou q1 + q2 -> q1 + q2, ou q1 + q2 -> q3 + q4, etc.
Le donc est inacceptable. Si j'ai bien compris le cas que tu traites, la raison est tout autre.Donc, l'hypothèse "m invariant" ne tient pas la route,
Cordialement,
c'est ça qui n'est pas possible, tu violes la conservation de la quantité de mouvement ou la conservation de l'énergie au choix.Dans R0 l'objet se casse en deux, comme E0 = gamma0 E1 > E1, pas de problème on peut observer sans problème le phénomène suivant :
01 immobile de masse m, et O2 qui file selon v, avec une nouvelle énergie E0 = Energie de O1 + Energie de O2 = mc2 + gamma02*m2*c2 (ou h*nu peu importe).
Avant la séparation, la quantité de mouvement dans R0 est :
et l'énergie
Ensuite tu nous dit en résumé que la masse m s'immobilise en émettant un projectile masse m2 et de vitesse v
Ce qui fait un quantité de mouvement totale de :
et impose donc
et une energie :
si tu conserves l'un tu ne peux conserver l'autre et donc ça marche pas, il y a une erreur dans ton énoncé, ou je ne l'ai pas compris
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Non non pas de vitesse v, "selon v" ou "dans la direction de v si on veut. Justement le calcul ne m'intéresse pas, je sais qu'on peut calculer la bonne vitesse post réaction pour que justement tout colle.
je ne parle pas de particules parce que j'ai compris que l'on se perd dans des circonvolutions qui éloignent du sujet. Je parle d'objets. Donc que O soit un boulet de canon, une plume, ou n'importe quoi me va très bien.
Concernant les masses elles ne m'intéressent pas, ce qui m'intéresse c'est l'énergie, donc je ne calcule pas les masses, ce n'est pas le sujet du problème. Pour O2 ce qui compte c'est l'énergie qu'il recèle, ensuite on peut caler sa vitesse et sa masse comme il le faut pour que justement quantité de mouvement et tutti quanti colle, là non plus ce n'est vraiment pas le sujet du problème.
C'est pareil. Suffit de remplacer "particule" par "plume" dans mon message. (L'intérêt des particules est d'éviter les considérations sur l'énergie interne, comme l'agitation thermique, etc. Mais si on accepte l'approximation correspondantes pour les plumes, ça marche pareil.)
Le problème c'est que tu ne vois pas que ça fait partie du sujet du problème.Concernant les masses elles ne m'intéressent pas, ce qui m'intéresse c'est l'énergie, donc je ne calcule pas les masses, ce n'est pas le sujet du problème.
Proposition d'exercice : l'étude des boules de Newton (en mécanique classique), et montrer que la seule étude de l'énergie ne permet pas de prédire le mouvement.
Cordialement,
Je vais tenter une piste pour tenter de débloquer le truc (perso moi j'ai pas de blocage sur le sujet j'ai un tout autre avis sur la question).
Est-ce que ça ne serait pas plutôt vous qui avez un problème à considérer deux sujets différents : Une interprétation selon deux référentiels, et l'accélération d'une particule en lui insufflant de l'énergie ?
Parce que s'il s'agit d'accélérer une particule de masse m, au repos initialement, alors évidemment il faut lui donner de l'énergie, et il n'y aura jamais assez d'énergie pour qu'elle atteigne C.
Ca c'est ok pour moi aussi.
Mais tenter de voir un même phénomène de façon cohérente et non paradoxale selon deux référentiels différents, est un autre problème... Qui ressemble mais qui n'est vraiment pas le même.
Etudions ce point alors, tu veux dire quoi exactement ?
J'ai un objet en mouvement d'énergie totale E0 > mc2, je dis qu'il se casse en deux, un objet O1 immobile de masse m, et un autre objet O2, c'est ça qui est impossible ?
Si O2 s'éloigne (donc à vitesse relative non nulle) et sans autres échanges d'énergie ou de quantité de mouvement que ce qui est le mouvement en question, c'est "interdit" par le modèle courant de la mécanique classique ou relativiste.
Autrement dit, cela n'a jamais été observé. Comme par ailleurs le modèle marche très bien pour prédire ce qu'il se passe (dont les boules de Newton), il n'y a pas de raison de s'en séparer. (Et surtout pas pour l'échanger contre des modèles qui marchent très mal pour prédire des situations élémentaires
Cordialement,
L'objet O est une fusée en déplacement, comprenant deux étages, O1 le 1er étage et O2 le 2ème. O1 est expulsé par O2 avec une impulsion telle que la vitesse de O1 soit annulée.Si O2 s'éloigne (donc à vitesse relative non nulle) et sans autres échanges d'énergie ou de quantité de mouvement que ce qui est le mouvement en question, c'est "interdit" par le modèle courant de la mécanique classique ou relativiste.
Autrement dit, cela n'a jamais été observé. Comme par ailleurs le modèle marche très bien pour prédire ce qu'il se passe (dont les boules de Newton
Cordialement,
Je ne vois pas où est le problème ?
Autre exemple O est un objet sur lequel se trouve un canon. On tire avec le canon dans le sens de la marche n'importe quoi, ce qu'on veut, du moment que ça arrête O.Si O2 s'éloigne (donc à vitesse relative non nulle) et sans autres échanges d'énergie ou de quantité de mouvement que ce qui est le mouvement en question, c'est "interdit" par le modèle courant de la mécanique classique ou relativiste.
Autrement dit, cela n'a jamais été observé. Comme par ailleurs le modèle marche très bien pour prédire ce qu'il se passe (dont les boules de Newton
Avec un canon ou une fusée, l'hypothèse de non variation de l'énergie interne tombe. Ou encore, impossible de traiter cela comme une interaction à trois pattes.
Cordialement,
Tu peux tirer une très petite quantité de matière suffisamment négligeable, très fort, ou alors, Tire des photons si tu veux, un par un au besoin. Je te donne un canon qui tire ce que tu veux.
Si ça pose problème du fait de la matière, tu as un stock de munitions que tu attrapes en route, et que tu utilises entièrement, avec un bilan de matière nul.
Bonsoir,
Je crois que j'ai épuisé mon quota de patience pour cette discussion.
Au revoir, donc, dans un autre cadre.
Cordialement,
Je me rappelle le truc pour éviter les problèmes de réalisation de la transformation d'énergie cinétique, il me semble que c'était une réaction en deux temps, 1) j'émets, et 2) je reçois, pour arriver au résultat...
J'essaie de retrouver le truc, et je reviens d'ici demain soir au plus tôt (après Dieppe, bonjour Clermont Ferrand ! Juste avant Montpellier, pas encore luminique comme observateur mais rapide !
Salut,
De toute façon le problème est éclairci. Je me suis dit hier soir (mais plus de pc sous la main) que le problème venait de l'énergie interne et donc de la variation de masse.
Je voulais détailler le bilan d'énergie de l'émission d'un photon par un atome dans un état excité comme exemple, avec recul, dans le repère au repos et le repère du centre de masse. Même sans calcul.
Mais je vois que Galuel a détaillé son raisonnement et que tu as pointé et expliqué le problème + quelques questions/explications/exemples supplémentaires. Je crois que le tour est fait.
Alors je verrai ça seulement lundiJe me rappelle le truc pour éviter les problèmes de réalisation de la transformation d'énergie cinétique, il me semble que c'était une réaction en deux temps, 1) j'émets, et 2) je reçois, pour arriver au résultat...
J'essaie de retrouver le truc, et je reviens d'ici demain soir au plus tôt (après Dieppe, bonjour Clermont Ferrand ! Juste avant Montpellier, pas encore luminique comme observateur mais rapide !
La remarque ci-dessus est de bon aloi. Mieux vaut toujours bien décomposer un problème, tout identifier, bien poser chaque situation et chaque étape, et bien faire attention aux notations et aux significations des variables.
Rien qu'en faisant ça, presque tout problème disparait. Les histoires de Langevin, par exemple, les incompréhensions, fausses démonstrations et autres soit disant paradoxes viennent tous, sans exception, de deux choses : un manque de rigueur et/ou l'usage de formules non valides dans un contexte donné.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bon alors deux choses.Je me rappelle le truc pour éviter les problèmes de réalisation de la transformation d'énergie cinétique, il me semble que c'était une réaction en deux temps, 1) j'émets, et 2) je reçois, pour arriver au résultat...
J'essaie de retrouver le truc, et je reviens d'ici demain soir au plus tôt (après Dieppe, bonjour Clermont Ferrand ! Juste avant Montpellier, pas encore luminique comme observateur mais rapide !
1) D'abord j'ai fait quelques calculs simples, qui permettent de préciser les paramètres de O2, en écrivant simplement
a) La conservation de la quantité de mouvement post réaction
gamma2 m2 v2 = gamma0 m v
b) la conservation de l'énergie
mc2 + gamma2 c2 = gamma0 mc2
On obtient v2 = gamma0*v/(gamma0 - 1), et m2 = (gamma0 - 1)/gamma2 m
Ca c'était pour répondre à mach3. Cette configuration post réaction est donc possible et correcte à priori.
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2) Ensuite vient la remarque de mmy. je suis d'accord q -> q + h*nu n'est évidemment pas possible.
Mais ça c'est parce que le raisonnement saute directement au résultat sans détailler les étapes pour y arriver, parce que l'idée générale est simple, E0 > E1, donc en transformant l'énergie de E0 je peux "à priori" me retrouver avec O1 en masse au repos + O2.
Donc il s'agirait précisément de proposer un "chemin" possible pour arriver à O -> O1 + O2
Comme je l'ai signalé c'est à priori possible via le chemin suivant :
a) O émet dans la direction de v un objet O2 de masse m2 + delta m> m2 calculé plus haut.
On a alors O1 avec une masse m - delta m, une vitesse affaiblie et O2 devant lui.
b) O2 renvoie vers O O3 de masse delta m, avec l'énergie cinétique calculée pour que O2 ait alors les caractériques calculées en 1) m2 et v2.
c) O3 rencontre O1, et toute l'énergie masse et cinétique se refond en masse dans O1 et en vertu du résultat calculé O1 n'a plus de vitesse relative.
J'espère avoir été clair. Le raisonnement n'est peut-être pas habituel, parce qu'il part du résultat pour trouver la cause, mais il n'en est pas moins précis.
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Ce qui ne m'empêche pas bien au contraire d'établir sur la base de l'invariance de l'énergie (et donc pas de la masse), une vision cohérente de tous les phénomènes par ailleurs, avec une interprétation différente évidemment, mais qui me paraît plus cohérente et surtout beaucoup moins paradoxales sur plein de sujets, mis à part quelques nouveautés surprenantes au premier abord...
Mais bon c'est une autre histoire, si on bloque sur l'invariance de la masse on ne peut pas y aller je suis ok là dessus.
J'ai retrouvé l'autre démonstration qui est la même mais à l'envers, sans besoin d'expliquer de "chemin" :
Dans RO :
Etape 1 : deux objets O1 et O2, O1 est au repos de masse m, et O2 se déplace vers O1, E0 est l'énergie totale (on se fout des caractéristiques de O2, photon, masse peu importe, c'est le choc qui compte).
Etape 2 : Après le choc inélastique, il n'y a plus que O1 qui file tout seul, à
gamma(v) tel que E0 = gamma mc2, donc la masse de O1 reste m, l'energie de O2 est toute entière dans l'énergie cinétique.
Dans R1 qui file à -v :
Etape 2 : O1 immobile, avec E1 = mc2
Etape 1 : quel est le bilan énergétique de O1 et O2 ? Lors de l'étape 1, la masse de O1 est connue, puisqu'il est au repos dans R0 : c'est m.
E1 (Etape 1) = gamma1 mc2 + E(O2) > mc2 = E1 (Etape 2)
C'est donc impossible. Il faut en déduire ce qui suit :
La masse n'est pas invariante par changement de référentiel.
L'énergie se conserve et est invariante : ce qui est mon choix, logiquement l'énergie a été inventée pour mesurer justement "ce qui ne change pas", alors que la masse n'est qu'une propriété d'un objet, et on sait d'ailleurs transformer tout ou partie de la masse d'un objet en énergie nucléaire. Si elle n'est pas constante dans le temps, pourquoi le serait-elle dans l'espace alors que espace et temps sont intriqués ? Ce n'est pas logique, la preuve !
Il s'ensuit tout un tas de conséquences qui transforment la vision de la réalité.
Salut,
C'est toujours aussi peu clair mais je regarderai ça en détail si j'ai le temps. Je suis un peu à la bourre avec le boulot.
Il y a plusieurs choses bizarres. Ne fut-ce que le chox inélastique (qui doit forcément impliquer une dissipation d'énergie), mais je ne crois pas que le problème soit là. Une autre difficulté, cela a été clairement été expliqué plus haut (je m'étais un peu emmelé les pinceaux là-dessus), est qu'on doit considérer la masse totale et pas la somme de la masse des constituants. Ca ne s'additionne pas. La masse est égale à la norme du quadrivecteur impulsion et comme l'impulsion se conserve et est invariante par changement de référentiel.... A mon avis ton erreur est là mais c'est difficile à voir avec tes notations brouillonnes. Ca sera plus clair si je trouve le temps de rédiger ça en détail (ou quelqu'un d'autre) puis en comparant ligne à ligne avec ce que tu as écrits. L'erreur sera plus nette.
A bientôt,
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Tu fais ici l'hypothèse que la masse de l'objet n'est pas modifiée par le choc.
Exact.C'est donc impossible.
Non. Tout ce qu'on peut en déduire est qu'une des hypothèses est fausse, c'est tout. Tu ne peux pas en prendre une au hasard comme tu le fais.Il faut en déduire ce qui suit :
La masse n'est pas invariante par changement de référentiel.
Ca pourrait être la conservation de l'énergie, ou ce que tu indiques. Mais il se trouve que c'est l'égalité de la masse de l'objet avant et après le choc.
Parce que le choc est inélastique, l'énergie interne de l'objet a augmenté au cours du choc, ce que tu as d'ailleurs exprimé. Il s'ensuit que sa masse a augmenté. Tu remplaces m par m' après le choc, et il n'y a plus de contradiction (et ton calcul permet de calculer m'...).
Cordialement,
PS: Et si jamais tu fais l'hypothèse d'identité de O1 avant et après le choc (un électron par exemple), alors la conclusion est qu'un tel choc inélastique est incompatible avec la théorie. C'est l'hypothèse de la possibilité de l'expérience décrite "en pensée" qui est alors fausse. Effectivement, un tel choc n'a jamais été observé en pratique, et la théorie est sauve.
Dernière modification par invité576543 ; 11/08/2008 à 09h11.
Salut,
Bien vu. Bien que je pense que ce n'est pas la seule erreur.
Le plus clair serait d'écrire tout en notations quadrivectorielle (c'est plus clair et plus compact) avec des indices ou primes ou autres pour identifier clairement pour chaque quantité (masse, vitesse, énergie) chaque objet, chaque repère et avant et après le choc.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
