Une petite question pour me permettre d'aprofondir ma compréhension de la relativité restreinte.
Une masse est lancée horizontalement à une vitesse v non négligeable devant la vitesse de la lumière.
Son énergie totale est E = gamma.m0.c^2.
Mais cette masse pèse t-elle P = m0.g ou bien P = gamma.m0.g ???
En a t-on fait l'expérience pour le vérifier et comment s'y est t-on pris ?
Merci d'avance de vos éclaircissements.
pourquoi t'embete tu avec des P=mg ????
on a
a mon avis des masses sui se balade a la surface de la terre a une val proche de c sont peu nombreuse (quoique, l'autre jour, la mob de deep turtle ...) si ce n'est que tu parlerais de particule ... ex mesons. mais vu la vitesse, et la distance parcouru donc, considerer g, me semble un peu bizarre ...
mais en tout cas, ce serait la masse relative
Mmm je doute fort de la réponse du physicien là.
La masse au repos = la masse inertielle = la masse considérée dans l'expression F=ma.
La masse relativiste est plus une énergie qu'une masse. De ce fait, le poids d'un objet se mesure bien avec la masse au repos, à savoir m0.
Sinon, plus un objet va vite, plus il est attiré fortement vers le centre de la Terre ? Pas très pratique, ça.
Salut,
D'un autre côté parler de forcer gravitationnelle alors qu'on est en pleine relativité, ça doit poser quelques problèmes quand même, non ?
Attention la masse est un invariant relativiste...mais en tout cas, ce serait la masse relative
Salut, oui justement, comme le dit BioBen, la masse est invariente. C'est une propriètè propre à la particule. A ma chompréhension des choses, la force exercé sur le mobile de masse H et le corps massif de masse M est identique quelque soit le mouvement du mobile ou de l'objet massif.
Aussi, la question qui vient, ces donc de savoir si le champs gravitationel est une propriètè invariente, ai-je tor?
Meric encore à vous.
Flo
En relativité restreinte, on ne sait pas encore que la gravité est une géométrie, à prioriEnvoyé par Coincoin
Oui, mais les équations locales de la gravitation newtonienne (avec les potentiels gravitationnels) n'étant pas invariantes par changement de référentiel galiléen (avec les transformation de Lorentz), ça pose quand même des problèmes...
Bonjour, d'ailleur je voudair poser une question. Quand j'applique la formule de Kepler pour calculer la force entre deux masse. Je pens en compte la distance qui les séparent. J'en déduis que cette distance est celle perçuc par les observateur dans le referentiel du système avec ceux ci au repos l'un par rapport à l'autre. Que se passerai t'il si un observateur en mouvement par rapport à ce système cherche à utiliser la formule de Kepler? Il doit prendre en compte la distance qui séparent les deux corps. Mais quel distance?
Merci encore
Flo
Les formules de Kepler sont établies dans un cadre newtonien, et non relativiste...
C'est effectivement la réponse correspondant à ce que j'ai lu : la masse gravifique = la masse inertielle.
Donc, en application de ce principe, la masse pèse P = m0.g.
Cependant les "vieux" relativistes considérait que la masse devenait m = gamma.m0 dans le référentiel fixe d'observation, à savoir que P = gamma.m0.g dans le référentiel d'observation ?
Il est dit par ailleurs que la physique a vérifié cela par expérience, mais j'aimerais savoir comment s'y est on pris ?
Si quelqu'un pouvait m'aider à y voir plus clair ?
Merci.
Pas que les vieux relativistes à ma connaissance, puisque c'est comme ca qu'il faut le comprendre. La masse est un invariant, c'est le rapport masse au repos par le coefficient gamma qui varie.Cependant les "vieux" relativistes considérait que la masse devenait m = gamma.m0
http://forums.futura-sciences.com/th...lativiste.html à partir du message 14 je crois.
Dernière modification par BioBen ; 18/06/2005 à 22h38.
Bonjour. Le champ gravitationel n'est t'il pas invarient selon l'observateur?
Flo
En réponse à Bioben :
Dans ce cas, le poids dans le référentiel terrestre :
P = gamma.m0.g
Le poids dans le référentiel en mouvement :
P = m0.g
Le poids n'est pas le même suivant le référentiel.
Est-ce que j'ai compris cette fois-ci ?
PS : personne n'a répondu sur le plan de l'expérimentation. L'a t-on expérimenté et mesuré ???
Merci à tous.
Coucou!
D'accord avec vous. L'invariance de la masse avec la vitesse est très bien expliquée par Deep Turtle dans le fil que cite Bioben.
Anciennement il était dit que "la masse croît rapidement avec la vitesse, jusqu'à devenir infinie quand cette vitesse égale (sic) celle de la lumière." (Charles Nordmann. Einstein et l'Univers. Hachette. 1921 p.95) (c'est le plus ancien livre sur la relativité que je possède).
Aujourd'hui il n'en est plus tout à fait de même. J-M Lévy-Leblond par exemple dénonce ce "résultat" (dans La Pierre de touche p.315 et dans un article de La Recherche (je n'ai plus les références)).
Malheureusement dans nombre d'ouvrages sur la relativité on continue de parler de masse inerte ou masse relativiste, et de dire que "quand la vitesse d'un objet augmente, sa masse augmente" (M. Boratav. Relativité. p.100).
Rik
Bonjour Vallee,
je n'ai pas très bien compris où est le problème, je crois comprendre que la confusion entre masse et poids est toujours d'actualité...
La difficulté vient peut-être de ce que les unités employées sont les mêmes ?
Pourtant, la masse qui se mesure en kg est une quantité de matière, ou encore une énergie figée par la relation d'Einstein E=mc2.
Le poids n'est pas une masse mais une force, qui se mesure en DécaNewtons (environ 1 kg-Force soit 9.81 N à Paris)
Ce qui fait que pour mesurer un poids, il faut que le corps soit immobile par rapport à l'appareil de mesure sinon on mesure son energie ou sa quantité de mouvement.
la question n'a pas de sens pour les raisons citées plus haut, dans 2 referentiels on a forcément 2 conditions gravitationnelles differentes (sinon c'est le même referentiel), il ne faut pas confondre vitesse et accéleration.
La question n'a de sens que si on remplace P par M, la masse du corps, en éliminant g.
Pour la mesure, il faudrait imaginer une condition de champ de gravitation longue de plusieurs milliards de km pour avoir le temps de mesurer le poids d'un corps animé d'une vitesse proche de celle de la lumière(sans acceleration).PS : personne n'a répondu sur le plan de l'expérimentation. L'a t-on expérimenté et mesuré ???
Par contre la mesure de l'égalité masse-energie se fait par la courbure d'un rayon lumineux qui passe près d'un astre.
Elle se fait aussi en mesurant l'écart de fréquence d'une onde (Gamma) qui "tombe" vers la Terre, une dénivellation de 22 mètres a été suffisante pour mettre en évidence qu'un corps "pése" plus près du sol. Sa fréquence augmente en "tombant", c'est le décalage vers le bleu.
En emettant vers le ciel, on aurait un décalage vers le rouge. A partir d'un trou noir, le décalage devient si important que sa longueur d'onde tend vers l'infini, donc vers l'énergie 0.
Mais là, ce n'est plus de la RR, c'est de la RG.
"lephysicien" a raison selon moi, dès qu'intervient un champ de gravitation dans la question on tombe dans la Relativité Génèrale!
La question de vallee est un melange des 2 problèmes.
M. "curieux de nature" vous l'avez dit en introduction "je n'ai pas bien compris où est le problème", alors plutôt que de chercher à éluder ma question, répondez moi en RG si vous voulez.
Qu'est ce que la masse ?
(je sais faire la différence entre la masse et le poids, merci pour le cours niveau 1ière)
Est-ce que si je prends pour définition le rapport m = F/A, ma définition est valable (puisque c'est comme cela qu'on mesure les Kg de choux dans les marchés régionaux) ?
Autrement dit, quelques soit le référentiel, le rapport F/A serait toujours le même du fait de l'invariance de la masse ?
J'ai pris l'accélération de la gravitation pour A en tant qu'exemple, mais a vrai dire je me fous de la gravitation dans cette question.
Ou peut être faut t-il se ramener à une définition quantique de la masse et déclarer que m = h.nu/C^2, comme le suggère le décalage vers le bleu ?
Merci d'écouter ma question et d'y répondre en évitant les raccourcis stérils.
Heu... je vois qu'il n'y a pas que moi à être un peu réactif aujourd'hui... Je crois que curieuxdenature voulait t'aider, sur ce coup-là, sans condescendance, et en détaillant bien chacun des points... Ce n'est pas écrit dans ton profil que tu savis tout ça, mais bon...
En relativité, la masse n'ets pas définie comme f/a. La notion de force elle-même est un peu délicate à manipuler. La masse est une quantité propre au système, elle définit la relation entre l'énergie et la quantité de mouvement selon. Cette notion de masse, surtout, n'a rien à voir avec aucune notion quantique, la relativité est a priori une théorie non-quantique (même si on peut marier les deux théories dans un second temps).
Après, il faut que tu formules ta question initiale de façon plus précise : tu commences par edemander combien pèse la particule, puis tu dis te ficher de la gravitation... Ce qui te pose problème c'est quoi, finalement ?
OK milles excuses, 32°C aujourd'hui.
J'ai effectivement lu ton message et ramener la masse au cadre plus général de E2 = m2c4+p2c2 me parait déjà beaucoup plus explicite que E = mc2 car on prend en compte l'inertie (au travers de la quantité de mouvement).
Ma confusion vient certainement du fait que je confonds des notions de RR avec des notions de RG.
J'ai lu que la relativité considère l'invariance de la masse et de la charge qqsoit le référentiel. Est-ce toujours vrai en RG ?
La relation F = mA reste t-elle applicable en RG sur un système en mvt pour un observateur lié au laboratoire ? et pour un observateur embarqué sur le système en mvt ?
Les deux observateurs voient t-ils la même valeur d'énergie pour le système ?
Par ailleurs, je n'avais pas encore bien capté ce mur entre physique quantique et physique relativiste. A-t-on tenté de réinjecter la formule de planck dans les formules relativistes, car après tout, tout système matériel n'est a priori qu'un agglomérat quantique.
Dernière question : faut t-il ouvrir une nouvelle file de discussion car on est en train de diverger du pb initial ?
Merci à tous pour vos explications.
Bonsoir vallee,
inutile de me donner du monsieur ou de me vouvoyer, sur les forums ça ne se pratique pas du tout.
Je comprend que certaines réponses puissent enerver, mais il faut penser que d'autres au niveau plus faible que le tien s'en contenteront.
A vrai dire, je ne comprend toujours pas le sens des 2 autres questions !En RR il n'est pas question d'acceleration mais de vitesse. Mais dans le cas où on aurait 2 réferentiels : le 1er, notre terre, le 2eme exactement la même, voguant, sans acceleration, à une vitesse proche de celle de la lumière, rien ne permettrait de distinguer les 2 masses dans le cadre d'une experience identique avec des masses identiques.Autrement dit, quelques soit le référentiel, le rapport F/A serait toujours le même du fait de l'invariance de la masse ?
Ou peut être faut t-il se ramener à une définition quantique de la masse et déclarer que m = h.nu/C^2, comme le suggère le décalage vers le bleu ?
Les résultats pourraient être transmis de l'un vers l'autre par radio, par ex., pour confirmer le tout.( Mais c'est une experience de pensée)
Par contre, les raies spectrales atomiques des élements chimiques qui nous arrivent d'un réferentiel animé d'une grande vitesse, une galaxie lointaine, est une confirmation pratique de la chose. On sait que là bas l'hydrogène "pése" le même "poids" qu'ici après correction dû au Red-Shift.
Le décalage vers le bleu de l'expérience suggere que la masse correspond à cette formule.
Cela peut suggerer que l'energie potentielle d'un corps de masse correspondant à l'energie du rayon gamma en question s'est transformé en énergie cinetique 22 mètres plus bas.
De fait, sa fréquence, qui est proportionnelle à son energie, augmente.
C'est une explication de l'effet relativiste.
On aurait E = gamma.h.v
si E = h.v ; 22 m plus haut.
Oui pour la masse. Pour la charge (électrique), ça dépend de la théorie qui décrit l'interaction en question. Mais ce bémol est purement rhétorique, car dans toutes les théories raisonnables, la charge électrique est conservée (là normalement mtheory me tombe dessus avec 12 contre-exemples et 134 papiers...).J'ai lu que la relativité considère l'invariance de la masse et de la charge qqsoit le référentiel. Est-ce toujours vrai en RG ?
La notion classique de force est un peu plus compliquée en RG, mais on peut définir l'équivalent de la force. Ca dépend alors du référentiel, en général.La relation F = mA reste t-elle applicable en RG sur un système en mvt pour un observateur lié au laboratoire ? et pour un observateur embarqué sur le système en mvt ?
Non. L'énergie n'est pas un invariant relativiste. Une illustration simple : le photon. A cause de l'effet Doppler, différents observateurs mesureraient une valeur différente de l'énergie pour un même photon.Les deux observateurs voient t-ils la même valeur d'énergie pour le système ?
Oui on a essayé de faire des versions quantiques de la relativité restreinte, on y est même pas mal parvenu, dès les années 1930. Le résultat, c'est par exemple l'électrodynamique quantique (la version relativiste et quantique de l'électromagnétisme) qui a permis a Dirac de prédire l'existance de l'antimatière dès les années 1930, quelques années avant sa découverte expérimentale !Par ailleurs, je n'avais pas encore bien capté ce mur entre physique quantique et physique relativiste. A-t-on tenté de réinjecter la formule de planck dans les formules relativistes, car après tout, tout système matériel n'est a priori qu'un agglomérat quantique.
T'occupe...Dernière question : faut t-il ouvrir une nouvelle file de discussion car on est en train de diverger du pb initial ?Tant qu'on dévie sur de la physique, ça va...
Ftang = K ma = ma/gamma
salut!
Puisque tout le monde veut savoir pourquoi:Ec = m c2 (gamma - 1)Salut!
v = K V
K = 1/gamma = (1 - v2/c2)1/2 = (1 + V2/c2)-1/2
dEc = K m A x V
dEc = Ft x V
d'où
Ft = K m A
Ft: force tangentielle
V, A: vitesses et accélérations propres.
x: produit scalaire en 3-vecteurs, produit vectoriel en 4-vecteurs.Rik
On est censé faire quoi, là ? Essayer de comprendre de quoi tu parles ? Trouver un lien entre les lignes qui précèdent ? Mettre des mots entre les formules ? Faire semblant de rien ?
ca me rassure sur le fait que je ne comprenne pas trop ...
Excusez-moi, je n'ai pas été très clair et en plus j'ai fait une erreur (c'est humain!).
Énergie cinétique:Ec = m c2 (gamma - 1)v: vitesse ordinaire ou impropre (ou vélocité).
V: vitesse propre (ou célérité)v = K VCœfficient de contraction (de Lorentz):K = 1/gamma = (1 - v2/c2)1/2 = (1 + V2/c2)-1/2La dérivée totale de l'énergie par le tempsdEc/dt = K m A . Vest égale au travail des forces extérieuresdEc/dt = Ft . VFt: force tangentielle
A: accélération tangentielle propre.
. produit scalaire en trivecteurs, produit vectoriel en quadrivecteurs.d'oùDésolé pour les non-mathématiciens. Salut!
Ft = K m ARik
Mouais. Aligner des équations c'est pas forcément faire des maths non plus... En l'occurrence c'est pas de la physique non plus, tant que tu n'as pas défini les grandeurs que tu manipules. C'est quoi pour toi la nuance entre vitesse ordinaire et vitesse propre.Désolé pour les non-mathématiciens
Plus grave, ça ne te gêne pas d'utiliser l'expression non relativiste pour calculer le travail ?
Encore plus embêtant, tu veux en venir où ?? A pas compris...
La vitesse "ordinaire" et la vitesse propre sont dans le rapport K, le coefficicient de contraction de Lorentzv = K Vv: vitesse ordinaire ou vélocité
V: vitesse propre ou célérité
(Hladik. Intro à la RR. p. 96)
t est ici le temps propre (tau, normalement). J'applique la loi de conservation de l'énergie aux quadrivecteurs (4-v énergie, force et vitesse), c'est tout!ça ne te gêne pas d'utiliser l'expression non relativiste pour calculer le travail ?dE = dW = F dx
dE/dt = dW/dt = F . VJe veux juste montrer qu'avec les quadrivecteurs covariants on obtienttu veux en venir où ??F = m K Ac'est tout!
Ah! si, peut être; avec cette formule on pourrait dire, à l'inverse, que la masse diminue avec la vitesseF = M Amais je préfère la "penser" invariante, jusqu'à preuve du contraire.
M = K m
Cordialement.
Rik
Heu... Cette expression pour ce que tu appelles "conservation de l'énergie" n'est pas valable en relativité, non ?
L'énergie est la composante temporelle d'un quadrivecteur, comment peut-elle être reliée à un produit scalaire de composantes spatiales d'autres quadrivecteurs ??dE = dW = F dx
PS : je viens de passer 10 minutes à chercher sur le net un cours de relat' potable et je n'arrête pas de tomber sur des sitesqui me proposent des versions trollesques à souhait... grmblbl... Pas les bouquins sous la main... re grmlmlgmmlm
Bon, je crois que ce post me fait comprendre une partie de ce que tu voulais dire. Ce que tu appelles vitesse ordinaire c'est le vecteur vitesse. Ce que tu appelles "vitesse propre" c'est la partie spatiale du quadrivecteur vitesse.
