Dilatation des longueurs?

[invite0fc4585c]

Bonjour,
Ma question est simple et peut-être bête mais je n'y trouve pas de réponse : un corps se déplaçant à 95% de c par exemple subit la contraction des longeur et donc devient plus court, mais quand se corps ralentit et revient à une vitesse normale ou au repos, retrouve-t-il sa longueur initiale ? Il y a t-il donc une dilatation des longueurs quand on revient à l'état initial.

Une deuxième question dans le même contexte : est ce qu'on sait ce qui se passe lors de la contraction des longueurs au niveau subatomique : cette contraction est-elle le résultat d'un rapprochement entre les atomes par exemple?

Merci
-----

[invite4ff2f180]

La contraction des longueurs est un effet purement cinématique, pas dynamique . Le corps qui se déplace à grande vitesse (dans le référentiel de l'observateur) semble plus petit dans ce référentiel, mais dans le référentiel de l'objet, ce dernier à toujours la même longueur (longueur propre).
Cette contraction est liée à la vitesse de l'objet dans le référentiel de l'observateur, donc s'il s'arrête il aura la même taille qu'au départ.

Il ne se passe donc rien au niveau atomique/subatomique. C'est seulement un phénomène cinématique.

[invite0fc4585c]

Ce que vous dites est en contradiction avec ce que j'ai pu lire sur le web de source fiable : exemple :
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post3073208

Extrait :

Imaginons deux règles identiques, l'une immobile et l'autre se déplaçant horizontalement dans le sens de sa longueur à une vitesse approchée de celle de la lumière (300 000 000 m/s). Le principe de contraction des longueurs dit que la règle qui se déplace est plus petite et que ce phénomène est réel et non pas une illusion. Cependant, elle rapetisse seulement dans le sens où elle se déplace, la règle rapetisse en longueur mais garde sa largeur initiale.

Il dit que c'est réel est pas une illusion, c'est à dire qu'elle s'opère physiquement, d'autres expériences dans des avions ont pu mesurer physiquement la contraction de certains objets (de quelques microns).

Une explication?

[Heimdall]

La règle n'est pas plus petite au sens où moins d'atomes sont présents dans le sens de la longueur. Dans référentiel où tu vois la règle bouger, la longueur que tu mesureras sera plus petite que celle que tu pourrais mesurer si elle ne bougeait pas (ou si tu te faisais la mesure dans le référentiel qui va a la même vitesse, ce qui est équivalent...).

La longueur, au sens de la mesure d'un objet, dépend du déplacement relatif entre l'objet et celui qui fait la mesure. C'est tout ce que dit la relativité.

Je comprends pas trop ce que ça veut dire que ça n'est pas une illusion. C'est quoi une illusion ? C'est voir quelque chose qui n'existe pas ? Dans ce cas là oui ça n'est pas une illusion.... la *mesure* de la règle donnera bien un résultat numériquement plus petit si tu l'effectue dans un référentiel ou la règle bouge en comparaison au résultat obtenu dans un ref. ou elle est immobile.

Il n'y a pas de changement physique dans la constitution de l'objet, c'est bien la *mesure* de sa taille qui diffère.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4ff2f180]

Ba la cinématique c'est "réel". Supposons que la règle à une longueur lo au repos.
Alors c'est réel, dans le sens ou si vous mesure la taille de la règle à UN instant t dans votre référentiel, sa taille "l" sera plus petite : l < lo. Mais dans le référentiel de la règle, cette dernière aura toujours la taille lo.

Cet effet est bien purement cinématique. Il n'y a pas besoin de dynamique (c'est à dire d'équation du mouvement) pour expliquer cette contraction.

[invite0fc4585c]

Etonnant ! dans ce cas la masse qui augmente avec la vitesse c'est aussi juste une effet ou alors la masse augmente réellement?

[invite4ff2f180]

Bonjour,
La masse n'augmente pas avec la vitesse. C'est un invariant cinématique.

P.S En une semaine, c'est la 4ème fois que j'entends ça. C'est que ça doit être écrit quelque part, où avez vous lu une telle chose ? (c'est pas méchant, c'est juste pour savoir, car c'est une erreur très récurrente).

P.S.2 qu'appelez vous "réellemnt" ? C'est comme si je vous dis que j'avance à 90km/h en voiture. par rapport a un passager, je suis immobile. Alors est-ce que j'avance vraiment? Oui pour une personne sur la route, non pour le passager. Ca dépend donc de l'observateur, comme pour la longueur de la règle.

[invite0fc4585c]

Bah partout ! Partout ou on parle de la relativité en parle de ca :

Exemple au pif :

2eme postulat de la relativité restreinte il s’agit d’une vitesse maximale et aucun corps ne peut atteindre la vitesse de la lumière. Sa masse deviendrait si importante qu'il faudrait une énergie infinie pour vaincre son inertie et augmenter un tant soi peu sa vitesse.

Mais je viens de lire également que c'est une vulgarisation inexacte

Donc bref : en relativité Jamais mais alors là JAMAIS les propriétés d'un corps ne changent physiquement ?

Dans ce cas que se passe-t-il exactement quand un corps atteint 99,99% de c ? Rien du tout? Les passager de ce vaisseaux par exemple ne s'en rendrons même pas compte tellement il se passe rien ?

Merci pour toutes ces explications

[invite4ff2f180]

Non, il ne s'en rendra pas compte tant qu'il n'accélère pas.
De plus tous ces effets sont réciproque. Supposons que deux personne A et B sont dans deux référentiels inertiels en translation uniforme l'un par rapport l'autre à la vitesse v proche de c.
Alors A verra B "rétrécit" dans le sens du mouvement. Mais B verra également A "rétrécit" dans le sens du mouvement. Car c'est juste un effet cinématique.

[invite6c093f92]

Bonjour,
Si tu es dans un wagon de 12 mètres de long, propulsé à 290000kms/sec, tu mesure la taille de ton wagon, il sera de 12 mètres de long, moi qui suit sur le talus, si je mesure la taille de ton wagon quand tu arrives à mon niveau, je trouverais 9,50 mètres( c'est au pif, ai pas fais le calcul...).Qui a raison...nous deux.Si ton wagon n'a aucune ouverture sur l'exterieur, rien à l'interieur ne pourra t'indiquer un quelcqonque changement(bon, pour ce point, suis pas sur, mais je serais corrigé si nècessaire...).
cordialement,

[invité576543]

P.S En une semaine, c'est la 4ème fois que j'entends ça. C'est que ça doit être écrit quelque part, où avez vous lu une telle chose ? (c'est pas méchant, c'est juste pour savoir, car c'est une erreur très récurrente).

C'était présenté comme cela dans les premières décennies du XXème siècle. On a fait des progrès depuis, et la notion de masse a été bien clarifiée. Mais manifestement il y a plein de vulgarisateurs ou sous-vulgarisateurs qui n'ont pas perçu l'évolution.

Par ailleurs, la vision moderne (masse invariante) oblige à découpler les notions de masse et d'inertie (car l'inertie, au sens du rapport entre force et accélération, augmente avec la vitesse). Ceux qui "n'entrent pas" dans les maths de la RR en restent au "F=ma" du collège, et donc à la confusion entre masse et inertie (au sens du rapport susdit) : cela fait survivre la vision ancienne de la RR dans la vulgarisation. On peut même craindre que cela va se maintenir indéfiniment, vu la quantité de personnes qui ne comprennent pas la RR (c'est à dire les maths de la RR) et qui se permettent d'intervenir pour "expliquer" la RR.

Cordialement,

[invité576543]

Bonjour,
Si tu es dans un wagon de 12 mètres de long, propulsé à 290000kms/sec, tu mesure la taille de ton wagon, il sera de 12 mètres de long, moi qui suit sur le talus, si je mesure la taille de ton wagon quand tu arrives à mon niveau, je trouverais 9,50 mètres( c'est au pif, ai pas fais le calcul...).Qui a raison...nous deux.

Les deux, simplement parce qu'ils ne mesurent pas la même chose.

Pour mesure une "taille", il faut considérer les deux extrémités "en même temps". La RR enseigne que la simultanéité est relative : le "en même temps" n'a pas la même signification pour les deux, et donc ils ne mesurent pas la même chose.

En imaginant qu'ils arrivent à synchroniser la mesure sur l'avant du wagon, notons A cet événement. Alors celui à l'intérieur mesure une "taille" entre les événements A et B, B étant l'arrière du wagon simultanément pour lui à A; celui à l'extérieur mesure une "taille" entre les événements A et C, C étant l'arrière du wagon simultanément pour lui à A. Or B et C sont distincts : ce n'est pas le même événement (différence avec l'espace-temps classique).

Il n'y a rien de particulièrement étonnant que la mesure AB puisse être différente de la mesure AC.

Il n'y a pas d'illusion, juste deux mesures mesurant des choses différentes et une erreur de vocabulaire consistant à parler de "taille du wagon" de manière absolue et donc faire croire au contraire qu'il s'agit d'une et même chose.

[invité576543]

Et maintenant, un cran de plus : la contraction d'un objet lors d'une accélération est une constatation.

Pour cela il faut d'abord comprendre le cas de la ficelle de Bell (voir des discussions ou de la vulgarisation sur le sujet).

Si on prend deux points non liés (qui ne forment pas un objet, avec ses forces de liaison internes; dans le cas de la ficelle de Bell, celle-ci est par hypothèse incapable de transmettre une force qui lierait les deux extrémités), et qui accélèrent "parallèlement" ("en même temps" si on veut, au sens où ils appliquent un programme d'accélération identique démarrant en même temps dans un référentiel R), alors la distance entre les points est mesurée constante dans R. Mais la distance mesurée augmente dans le référentiel propre conséquemment à l'accélération (la ficelle de Bell casse !).

Or quand il s'agit d'un objet, la distance est invariante non pas dans le référentiel R, mais dans le référentiel propre de l'objet : il y a donc un effet dynamique : les forces de liaison agissent pendant l'accélération de manière à restaurer la longueur propre : "contraction" de la longueur d'un objet lié.

Point difficile à comprendre (mais clair avec les maths), c'est que lors d'une "décélération" (par rapport à R) il y a de nouveau contraction vu dans le référentiel propre, tout en ramenant à la taille initiale dans le référentiel R. Cela est dû au changement de référentiel inertiel causé par l'accélération : dans la phase d'accélération, il y a contraction vu de R lors du passage de R à R', dans la phase de décélération il y a contraction vu de R' lors du passage de R à R' : mais vu de R, il y a bien dilatation, comme le demande la logique.

Bref, il y a deux phénomènes à bien distinguer : d'une part la relativité de la notion de distance (de "taille"), comme expliqué dans le message précédent, c'est le seul "effet" (effet cinématique) dans le cas d'objets non liés; et d'autre part la conservation de la longueur propre d'un objet lié lors d'une accélération, un effet dynamique, qui se combine à l'effet cinématique.

[invite0fc4585c]

Et maintenant, un cran de plus : la contraction d'un objet lors d'une accélération est une constatation.

Pour cela il faut d'abord comprendre le cas de la ficelle de Bell (voir des discussions ou de la vulgarisation sur le sujet).

Si on prend deux points non liés (qui ne forment pas un objet, avec ses forces de liaison internes; dans le cas de la ficelle de Bell, celle-ci est par hypothèse incapable de transmettre une force qui lierait les deux extrémités), et qui accélèrent "parallèlement" ("en même temps" si on veut, au sens où ils appliquent un programme d'accélération identique démarrant en même temps dans un référentiel R), alors la distance entre les points est mesurée constante dans R. Mais la distance mesurée augmente dans le référentiel propre conséquemment à l'accélération (la ficelle de Bell casse !).

Or quand il s'agit d'un objet, la distance est invariante non pas dans le référentiel R, mais dans le référentiel propre de l'objet : il y a donc un effet dynamique : les forces de liaison agissent pendant l'accélération de manière à restaurer la longueur propre : "contraction" de la longueur d'un objet lié.

Point difficile à comprendre (mais clair avec les maths), c'est que lors d'une "décélération" (par rapport à R) il y a de nouveau contraction vu dans le référentiel propre, tout en ramenant à la taille initiale dans le référentiel R. Cela est dû au changement de référentiel inertiel causé par l'accélération : dans la phase d'accélération, il y a contraction vu de R lors du passage de R à R', dans la phase de décélération il y a contraction vu de R' lors du passage de R à R' : mais vu de R, il y a bien dilatation, comme le demande la logique.

Bref, il y a deux phénomènes à bien distinguer : d'une part la relativité de la notion de distance (de "taille"), comme expliqué dans le message précédent, c'est le seul "effet" (effet cinématique) dans le cas d'objets non liés; et d'autre part la conservation de la longueur propre d'un objet lié lors d'une accélération, un effet dynamique, qui se combine à l'effet cinématique.

J'ai pas trouvé sur le web des info sur la ficelle de bell pour mieux comprendre. Au final l'expérience montre qu'il y a effectivement une contraction réelle et physique constatable en cas d'accélération ?

[invité576543]

J'ai pas trouvé sur le web des info sur la ficelle de bell pour mieux comprendre.

http://forums.futura-sciences.com/ph...html#post95615

Au final l'expérience montre qu'il y a effectivement une contraction réelle et physique constatable en cas d'accélération ?

Oui, mais uniquement pour les objets "solides", ceux qui ont une "taille propre", à cause de forces internes qui lient les différentes parties de manière disons "rigide" (la rigidité ne peut pas être maintenue durant l'accélération ; c'est à prendre au sens où l'objet reprend sa "forme propre" une fois l'accélération redevenue nulle).

On peut voir cette "contraction" comme une action particulière des forces de liaison ; ce n'est pas un effet relativiste (selon ma manière de voir les choses), mais une réaction à l'effet relativiste qui tendrait à faire se dilater l'objet lors d'une accélération.

L'étude d'un autre cas, les objets en rotation, permet d'arriver à la même conclusion. B. Chaverondier a expliqué cela plusieurs fois sur ce forum ces dernières années.

[invite499b16d5]

Ce que vous dites est en contradiction avec ce que j'ai pu lire sur le web de source fiable : exemple :
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post3073208

Bonjour,
le lien pointe sur lui-même, c'est embêtant!

Extrait :
Il dit que c'est réel est pas une illusion, c'est à dire qu'elle s'opère physiquement, d'autres expériences dans des avions ont pu mesurer physiquement la contraction de certains objets (de quelques microns).

J'ignorais qu'on avait pu effectuer ce genre de vérification sur des longueurs. De quelle façon? Ce serait intéressant d'avoir une référence précise.

[invite499b16d5]

Comme le souligne Michel(mmy), la ficelle de Bell, c'est vraiment un cran plus haut! Perso, il me semble qu'il vaut mieux ne pas trop se concentrer là-dessus quand on débute en relativité.
Il y a déjà tout un reformatage de l'esprit à effectuer avant d'oser parler d'accélérations ou de rotations!

[invité576543]

Comme le souligne Michel(mmy), la ficelle de Bell, c'est vraiment un cran plus haut! Perso, il me semble qu'il vaut mieux ne pas trop se concentrer là-dessus quand on débute en relativité.
Il y a déjà tout un reformatage de l'esprit à effectuer avant d'oser parler d'accélérations ou de rotations!

Mouais.. Àmha, il n'y a pas d'étape intermédiaire dans la compréhension de la RR. Soit on comprend tous les cas (ficelle de Bell et rotations comprises), soit on reste à contempler le pied du mur.

Faut mieux s'user la cervelle sur tous les "problèmes" jusqu'à ce que l'un d'entre eux entraîne le "basculement" de la compréhension, je pense qu'il n'y a pas de parcours unique pour y arriver (par contre les "parcours" "rester au pied du mur" se ressemblent pas mal...).

[invite499b16d5]

Mouais.. Àmha, il n'y a pas d'étape intermédiaire dans la compréhension de la RR. Soit on comprend tous les cas (ficelle de Bell et rotations comprises), soit on reste à contempler le pied du mur.

C'est possible pour certains. Mais que dire alors des 80% qui avaient ici répondu: "le fil ne casse pas", et de leurs "modèles" physiciens au CERN? Qu'ils contemplaient tous le pied du mur?

[legyptien]

Ceux qui "n'entrent pas" dans les maths de la RR en restent au "F=ma" du collège, et donc à la confusion entre masse et inertie (au sens du rapport susdit)

Ok je suis un bleu en RR. J'ai une question: par rapport aux souvenirs que j'ai du lycée, pour moi la masse c'est le "m" que je vois dans F=m*g.

Et l'inertie je me souviens qu'on m'avais dit que c'était le "m" que je vois dans F=m*a.

Si on est d'accord sur ca alors d'un point de vue la relativité imaginons deux objets de masses différentes et soumis tout deux à un même champ gravitationnel intense. Supposons que ces deux objets atteignent des vitesses relativistes.

Ces deux objets iront à des vitesses différentes d'un point de vue de la relativité mais iront à la même vitesse d'un point de vue de la mécanique classique ? j'ai bien compris ou faut que je plonge dans les maths encore ...

[legyptien]

Ok je suis un bleu en RR. J'ai une question: par rapport aux souvenirs que j'ai du lycée, pour moi la masse c'est le "m" que je vois dans F=m*g.

Et l'inertie je me souviens qu'on m'avais dit que c'était le "m" que je vois dans F=m*a.

Si on est d'accord sur ca alors d'un point de vue la relativité imaginons deux objets de masses différentes et soumis tout deux à un même champ gravitationnel intense. Supposons que ces deux objets atteignent des vitesses relativistes.

Ces deux objets iront à des vitesses différentes d'un point de vue de la relativité mais iront à la même vitesse d'un point de vue de la mécanique classique ? j'ai bien compris ou faut que je plonge dans les maths encore ...

ok je me reponds à moi même à la suite de ce que j'ai lu sur astrosurf. les 2 formules que j ai cité précédement sont strictement les mêmes et ne permettent pas de distinguer la masse et l'inertie (malgrès ce qu'on m'avait dit il y a longtemps).

La masse au sens strict c'est symbolisé par E=mc^2. et la masse inerte (inertie) c est symboliser par F=mi*a avec mi=g*m c'est à dire que c'est la masse (invariante) multiplier par le facteur de contraction (qui se retrouve dans la contraction des longueurs et du temps...).
Là j'ai bon je pense ?

[legyptien]

bon un truc que je comprends pas. il est indiqué ici "Celle valeur est relative car elle dépend du rapport Eo/c^2, Eo étant l'énergie au repos du corps considéré.". Ils parlent de Mi.

Bon si Eo est une energie au repos alors elle depend pas de la vitesse. de plus "c" est un invariant. en quoi le rapport dependrait de la vitesse de lòbjet ?

merci

[invité576543]

Mais que dire alors des 80% qui avaient ici répondu: "le fil ne casse pas", et de leurs "modèles" physiciens au CERN? Qu'ils contemplaient tous le pied du mur?

Oui.........

[invité576543]

Ces deux objets iront à des vitesses différentes d'un point de vue de la relativité

Non. Ni F=mg, ni F=ma ne s'appliquent, certes, mais cela n'entraîne pas que a=g ne s'applique pas.

D'ailleurs, au contraire, la RG part de l'idée a=g pour les particules tests.

[invité576543]

bon un truc que je comprends pas. il est indiqué ici "Celle valeur est relative car elle dépend du rapport Eo/c^2, Eo étant l'énergie au repos du corps considéré.". Ils parlent de Mi.

Bon si Eo est une energie au repos alors elle depend pas de la vitesse. de plus "c" est un invariant. en quoi le rapport dependrait de la vitesse de lòbjet ?

Dans la formule en question (début du 3° si je ne me trompe pas), E₀ n'est pas l'énergie au repos, mais une énergie apportée.

---

Par ailleurs, ce que le site appelle "masse inerte" est ce que j'ai appelé l'inertie, le rapport entre la force et l'accélération. L'appeler "masse inerte" c'est entretenir la confusion même contre laquelle la page prétend lutter.

Relier, par le vocabulaire, l'inertie à la masse est d'autant plus mauvais que l'inertie "linéaire" se comporte comme l'énergie : même formule, et les deux sont relatives à l'observateur. Mais "énergie inerte" sonne assez mal...

Perso, je déconseillerais cette page à un néophyte. Pas à cause du fond, mais pour la forme, pour les choix de vocabulaire et de notations.

[invitea3c9b243]

Bonjour,

la contraction des longueurs et dû a la cinématique. ok

Et la dilatation du temps est du a la cinématique aussi?

[invité576543]

la contraction des longueurs et dû a la cinématique.

Ce n'est pas ce que j'ai proposé.

[legyptien]

Dans la formule en question (début du 3° si je ne me trompe pas), E₀ n'est pas l'énergie au repos, mais une énergie apportée.

non on regarde pas au même endroit. Le Eo est au milieu du 2°. Et il est bien indiqué (copier coller): "Eo étant l'énergie au repos du corps considéré." .

Alors ma question reste entière concernant le rapport Eo/c^2 (qui est censé être égal à Mi) qui ne peut pas dépendre de la vitesse. (voir lien)

merci

[invite4ff2f180]

Je n'ai pas lu tous les posts, mais pour répondre à 10mention :
oui la contraction des longueurs est aussi purement cinématique (les deux effets longueur et temps s'expliquent simplement avec les formules de Lorentz pour les changements de référentiels inertiels)

[invité576543]

non on regarde pas au même endroit. Le Eo est au milieu du 2°. Et il est bien indiqué (copier coller): "Eo étant l'énergie au repos du corps considéré." .

OK, vu.

Alors ma question reste entière concernant le rapport Eo/c^2 (qui est censé être égal à Mi) qui ne peut pas dépendre de la vitesse. (voir lien)

Je pense que tu peux oublier cette phrase et ce passage.

L'inertie au sens qu'il décrit, c'est E/c², avec E l'énergie relative au référentiel choisi, ce qui est bien relatif.