vitesse et masse

[invite376b1ad0]

bonjours à tous,
j'aimerais savoir quelle est la formule permetant de voir que si on va à une certaine vitesse de combien augmente notre masse ???

Cordialement.
-----

[invite88ef51f0]

Salut,
C'est simple, la masse ne varie pas : http://forums.futura-sciences.com/ph...tml#post321709

[invite376b1ad0]

alors pourquoi il est impossible d'atteindre la vitesse de la lumière ???

Cordialement.

[invite88ef51f0]

Parce que l'énergie vaut :
On retrouve le célèbre E=mc² pour une vitesse nulle, mais on se rend aussi compte que l'énergie devient infinie lorsque la vitesse tend vers c.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite376b1ad0]

et pourquoi l'énergie necéssaire devient infini en approchant de c ???
Merci de ton aide

Cordialement.

[mc222]

salut, essay son équation avec v = c

[invite2d9f8ffe]

Salut,
c'est pas la masse qui varie c'est la mesure d'un observateur exteriuer qui donnera une valeur : m/ rac(1-v/c*v/c) qui est sueprieure que m.
Mais cet obseravteur saura tres vite que cette "croissance" correspond a une augmentation d'energie et non plus de la masse.
Il le saura car il a d'autre fgrandeur qui va examiner comme E, P

[invite376b1ad0]

je ne comprend pas.

Cordialement.

[mc222]

Bonjours




Voila l'équation de l'énergie cinétique d'un corps de masse "m" amené à une vitesse "v".

L'énergie cinétique correspond à l'énergie que possède un corps du fait de sa masse et de sa vitesse, mais on peu aussi dire que c'est l'énergie qu'il faut dépenser en le poussant par exemple pour l'amener a cette vitesse.

En testant ma formule, tu verras que pour l'amener à c (v=c) il faudra une energie cinétique infini, autrement dit, la vitesse de la lumière est une limite asyptotique de l'énergie cinétique, on ne peu que s'en raprocher, si tu est tres proche de c, en gagnant un cm/s, tu peu multiplier par 100 000 ton énergie cinétique (et meme plus).

[invite376b1ad0]

Mais cette équation ressemble au facteur de lorentz ???

Cordialement.

[invite46ba2680]

non je ne sais plus se qu'ilo permet de calculer.

[mc222]

Oui, nico tu as compris



Tu vois que l'énergie cinétique d'un corps en mouvement est la différence entre son énergie totale et son énergie de repos.

En factorisant mc²



gamma est le facteur de Lorentz, on le retrouve ,pour ce que j'en sais dans de nombreuses formule de Relativité Restreinte ( je crois).

Comme la formule qui te donne la dilatation du temps entre deux référentiels



Tu as un vaisseau qui voyage à v par rapport à un autre vaisseau, un évènement se produit dans cet autre vaisseau, il met un temps delta t à se produire, tu peu donc calculer les temps qu'il mettra à se produire dans l'autre vaisseau.

[invite376b1ad0]

donc le résultat donne l'énergie cinétique de l'objet de masse m et allant à la vitesse v. C'est ça ???

Cordiamement.

[mc222]

nn, elle te donne l'énergie cinétique "relativiste", disont que pour des vitesse qui nous sont familière, l'énergie cinétique classique, est adéquat, mais pour de tres grandes vitesse, de l'ordre de c/3 l'énergie commence à etre différente de celle prédite par E=1/2.m.V², disont que si on déssine la coourbe qui te donne l'énergie en fouction de la vitesse, la formule classique te donne une parabole et l'autre te donne une courbe avec une asympote vertical en c, autrement dit, la courbe atteint c en l'infini, il faut donc une énergie infini pour atteindre la vitesse c.

Mais il faut savoir qu'en dessous de c/3 a peu pres, les deux courbes sont quasiment confondu, je vais te donner les coubres.

[mc222]

Bon, pour l'énergie cinétique classique, on a:



Pour l'énegie cinétique relativiste, on a:



Pour simplifier les équation:

On peu écrir les équations comme ceci:


pour l'énergie classique

pour l'énergie relativiste

Je vais tracer les courbes pour les termes entre parentèses telle que:

on multiplira ce coefficient par mc² pour avoir l'énergie classique .

et

on multiplira ce coefficient par mc² pour avoir l'énergie relativiste.


Je trace donc:


en bleu

en rouge



tu vois qu'au début, avec des vitesse relativement, (c'est la cas de la dire) lente, les deux courbes sont confondu, ce qui a amener les physicens à croire que l'énergie cinétique correspondait a la courbe bleu, hors, on sais maintenant, que la courbe rouge est plus proche de la réalité:

ps: en abcisse la vitesse en m/s et en ordonner l'énergie cinétique divisée par mc²

[curieuxdenature]

Bonjour nico633

dans le monde de la réalité on appelle ça une apparence trompeuse, c'est le même genre d'illusion qui avait amené les astronomes à penser que le soleil tournait autour de la terre.
C'est ce qui rend passionnant la science en général.

[invite04978021]

Bonjour,

Bizarre car l'énergie d'un photon n'est-elle pas h*v ? son énergie n'est donc pas infini et pourtant il n'a pas de masse !

Alors ?

Cordialement

[mc222]

Salut, pour décrir l'énergie pour la totalité des particules, meme celles qui n'on pas de masse, on utilise cette formule:



ou p est l'impulsion d'un photon par exemple

Pour le photon, je crois que p vaut:



Ou h bar est la constante de planck réduite, oméga la pulsation de la particule, et c, devinez donc...

[invite376b1ad0]

merci pour votre aide

[invite376b1ad0]

Mais je ne comprend toujours pas ce que signifie énergie relativiste ainsi que l'équation pour l'énergie cinétique classique et la facteur de porentz que tu me donne ???

Cordialement.

[invite376b1ad0]

et dans le calcul pour l'énergie cinétique clasique on doit diviser la vitesse au carré par c ( 300000) fois 2 au carré ??

Cordialement.

[invite46ba2680]

oui c'est ca(ej crois).
mais je m'excuse si je me trompe mais je crois que comme c'est du calcul littéral(je pense)c ne vaut en conséquence rien pour le calcul sauf si il y'a des valeurs données

[invite376b1ad0]

c représante la vitesse de la lumière.

Cordialement.

[invite46ba2680]

oui désolé je viens de voir sa mais su rd'autre calcul les lettre ne signifient rien auf si les valeurs sont données

[mc222]

Salut, les ptit gars

Bon, comme vous avez l'air de vous accrocher, je vais bien reprendre ma "démonstration".

L'énergie est une quantitié, fini dans l'univers, on peu la trouver sous plusieurs formes, comme la chaleur, la masse (depuis la relativité) l'éléctricité, la lumière, en travail, ou encore en énergie cinétique.

L'énergie cinétique, c'est l'énergie que possède un corps du fait de sa masse et de sa vitesse.



Cette formule a été démontrée il y a bien longtemps avec des hypothèses qui se révèlent inexactes à grandes vitesses, elle n'est donc utilisable qu'à une certaine échelle.
La physique est faite comme cela, c'est la science de l'approximation, et des petit facteurs comme la dilatation de temps, qu'on néglige à petite vitesse s'avère primordiaux à grande vitesse.
De toute facon, il est peu probable que l'énergie cinétique relativiste, qui est bien plus proche de la réalité que l'énergie cinétique classique comme décrite plus haut, soit totalement juste, elle néglige surment des petits facteurs, qui peuvent tres bien inverser la vapeur à d'autre échelles de vitesse, de taille, de temps pourquoi pas.

On peu également trouver l'énergie sous forme de travail, qui est une force accompli sur une distance.

Ainsi, si je pousse une objet avec une force de 1 N, sur un metre, je lui donne un Joule, ce joule est tout de suite "bouffé" en énergie cinétique.



Comme la masse ne varie pas, c'est la vitesse qui augmente.

Donc, imaginont que je pousse un objet de 1kg, sur 1metre, avec une force de 1Newton.

Le travail est la force multipliée par la distance, 1 x 1 = 1, j'ai apporté un Joule à mon objet.

Ce joule part en énergie cinétique donc:



m=1kg






Donc ,dans mon exemple ou je pousse un objet de 1kg, sur un metre, avec une force constante de pile poile 1Newton , mon objet gagne 1,42 m/s.


Maintenant, on sait que la vitesse de la lumière est indépassable.

mais pourtant, d'apres cette équation:

elle ne l'est pas, il surffi juste de changer v par c, et de voir la force F à appliquer à un objet de masse m sur une distance L , pour amener cette objet à c soit 299 792 458 m/s.

A priori, rien ne l'interdit.


Maintenant prennons l'énergie cinétique relativiste:




Quand v² tend vers c², la petite fraction tend vers 1, ensuite, 1-1 = 0, racine de 0 = 0, et c'est la que ca se complique car on doit inveser, et l'inverse de 0 mes amis , c'est l'infini, ( autrement dit, si tu as une brique à casser un petit bout de "0", tu devra la pétéen une infinité de petit bout de "0" )

donc ensuite, l'infini multiplier par mc² ca fait toujours l'infini, donc l'énergie cinétique d'un objet qui avance de plus en plus vites vers c, tend vers l'infini.

Autrement dit encore, si tu veu amener un objet à c, il faudra le pousser avec une force infiniment grande sur une distance L et pour une masse m, ou encore, le pousser avec une force F sur une longueur infiniment grande, ou encore, et ca devient intéréssant, le pousser sur uen distance tres petite si tu veux ,avec une force infiniment petite si tu veux mais pour une masse nulle !
Schématiquement, c'est ce qui se passe avec le photon, comme il n'a pas de masse, le moindre coups de pied au cul l'amène à c directe, il passe pas par 200 000 000 ou 250 000 000 m/s, il arrive direct au max, c soit 299 792 458 m/s.

Les courbes que j'ai tracer avant, vous filent , ce que j'appelerait le coefficient énergétique, classique et relativiste.

Vous n'avez plus qu'a multiplier par la masse d'un objet et la vitesse de la lumière au carré pour voir son énergie relativiste et classique.

Mais surtout, faite moi le plaisirs d'assimiler tout cela (si ca vous intéresse) et ressortez le en cours de physique, vous aller les scier vos prof

[mc222]

pour mes équations, elle ne sont pas compliquées, j'ai juste fait en sorte de pouvoir comparré des choses comparables, l'énergie relativiste se finit par mc² , j'ai trituré la classique pour qu'elle se finisse aussi par mc² pour pouvoir les virer apres.

Pour la ptite histoire, la formule classique est bien plus vieuille que l'autre, quand elle à été écrite, on ne pensait pas qu'il ait de limite pour la vitesse, l'autre à été écrite par Hendrik Lorentz, donc ca date du début de sciècle dernier, grace au travaux de Maxwell sur l'éléctromagnétisme, entre autre sur la lumière ( ce qui ne date quand meme de bien avant de le sciècle dernier).

mais c'est bien paussible que je me gourre, corrigez moi ...

[triall]

Pour moi, vous me direz si je me trompe il y a 3 sortes de masses.
masse inerte (inertie à l'accélération )
masse pesante (en rapport avec un champ de gravitation)
masse -matière (Nombre d'électrons de nucléons , protons...)

Je ne vois pas pourquoi on ne pourrait pas dire c'est la masse inerte qui augmente avec la vitesse!
La masse inerte c'est celle qui fait qu'il est plus ou moins difficile de faire accélérer un objet (plus la masse inerte est importante , plus il est difficile de la faire accélérer)
La masse matière n'augmente pas bien sûr ..
Ce qui me fait poser une autre question sur un nouveau post ..
Cordialement

[invite46ba2680]

Salut, les ptit gars

Bon, comme vous avez l'air de vous accrocher, je vais bien reprendre ma "démonstration".

L'énergie est une quantitié, fini dans l'univers, on peu la trouver sous plusieurs formes, comme la chaleur, la masse (depuis la relativité) l'éléctricité, la lumière, en travail, ou encore en énergie cinétique.

L'énergie cinétique, c'est l'énergie que possède un corps du fait de sa masse et de sa vitesse.



Cette formule a été démontrée il y a bien longtemps avec des hypothèses qui se révèlent inexactes à grandes vitesses, elle n'est donc utilisable qu'à une certaine échelle.
La physique est faite comme cela, c'est la science de l'approximation, et des petit facteurs comme la dilatation de temps, qu'on néglige à petite vitesse s'avère primordiaux à grande vitesse.
De toute facon, il est peu probable que l'énergie cinétique relativiste, qui est bien plus proche de la réalité que l'énergie cinétique classique comme décrite plus haut, soit totalement juste, elle néglige surment des petits facteurs, qui peuvent tres bien inverser la vapeur à d'autre échelles de vitesse, de taille, de temps pourquoi pas.

On peu également trouver l'énergie sous forme de travail, qui est une force accompli sur une distance.

Ainsi, si je pousse une objet avec une force de 1 N, sur un metre, je lui donne un Joule, ce joule est tout de suite "bouffé" en énergie cinétique.



Comme la masse ne varie pas, c'est la vitesse qui augmente.

Donc, imaginont que je pousse un objet de 1kg, sur 1metre, avec une force de 1Newton.

Le travail est la force multipliée par la distance, 1 x 1 = 1, j'ai apporté un Joule à mon objet.

Ce joule part en énergie cinétique donc:



m=1kg






Donc ,dans mon exemple ou je pousse un objet de 1kg, sur un metre, avec une force constante de pile poile 1Newton , mon objet gagne 1,42 m/s.


Maintenant, on sait que la vitesse de la lumière est indépassable.

mais pourtant, d'apres cette équation:

elle ne l'est pas, il surffi juste de changer v par c, et de voir la force F à appliquer à un objet de masse m sur une distance L , pour amener cette objet à c soit 299 792 458 m/s.

A priori, rien ne l'interdit.


Maintenant prennons l'énergie cinétique relativiste:




Quand v² tend vers c², la petite fraction tend vers 1, ensuite, 1-1 = 0, racine de 0 = 0, et c'est la que ca se complique car on doit inveser, et l'inverse de 0 mes amis , c'est l'infini, ( autrement dit, si tu as une brique à casser un petit bout de "0", tu devra la pétéen une infinité de petit bout de "0" )

donc ensuite, l'infini multiplier par mc² ca fait toujours l'infini, donc l'énergie cinétique d'un objet qui avance de plus en plus vites vers c, tend vers l'infini.

Autrement dit encore, si tu veu amener un objet à c, il faudra le pousser avec une force infiniment grande sur une distance L et pour une masse m, ou encore, le pousser avec une force F sur une longueur infiniment grande, ou encore, et ca devient intéréssant, le pousser sur uen distance tres petite si tu veux ,avec une force infiniment petite si tu veux mais pour une masse nulle !
Schématiquement, c'est ce qui se passe avec le photon, comme il n'a pas de masse, le moindre coups de pied au cul l'amène à c directe, il passe pas par 200 000 000 ou 250 000 000 m/s, il arrive direct au max, c soit 299 792 458 m/s.

Les courbes que j'ai tracer avant, vous filent , ce que j'appelerait le coefficient énergétique, classique et relativiste.

Vous n'avez plus qu'a multiplier par la masse d'un objet et la vitesse de la lumière au carré pour voir son énergie relativiste et classique.

Mais surtout, faite moi le plaisirs d'assimiler tout cela (si ca vous intéresse) et ressortez le en cours de physique, vous aller les scier vos prof

c'est vrai mais bon en 3ème et 4ème bon je pense pas qu'on en parle.mais bon on peut toujours essayer

[invite376b1ad0]

Mais surtout, faite moi le plaisirs d'assimiler tout cela (si ca vous intéresse) et ressortez le en cours de physique, vous aller les scier vos prof

l'autre jour j'ai posé une question sur le facteur de lorentz à la prof de physique et elle a pas sut me répondre

Cordialement.

[invite46ba2680]

moi j'ai parler des constantes de planck a mon prof ben sa a fait comme toi.
mais ne t'inquiéte pas mc222 quand je rentre a la fac j'en parle a mon prof de physique