Gravité-densité

[kheopsyco]

Salut à tous,

Je me pose une question un peu particulière et je vais essayer de l'exprimer le plus clairement possible,mais ce n'est pas gagné


Si on a un volume de gaz dans un reservoir de la taille d'une montgolfière et qu'en un point quelquonque de ce reservoir,de la taille d'une bille on "densifie" la matière,un peu comme-ci la bille était une étoile dont la gravité attirerait le gaz vers elle.

Si le reservoir ne PEU PAS se contracter.

De quelle manière cette bille puiserait la matière gazeuse?
Et comment réagirait le volume de ce gaz?
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[LAZAR]

Bonjour,
j'imagine que si vous faites apparaitre un petit trou noir au centre de votre réservoir de gaz, mais que le réservoir est indéformable et indestructible, hypothèse hautement curieuse, au bout d'un certains temps, touT le gaz sera localisé dans votre "puits de gravité", et autour et jusqu'au paroi..du vide.
Mais on a des moyens plus commode pour faire le vide dans une enceinte, sans avoir recours a un trou noir, pompes ioniques etc

LAZAR

[fregoli]

j'ajouterai que la densité moyenne de l'ensemble (enveloppe + gaz) serait la même avant et après la contraction du gaz dans la bille, ainsi que la masse.
La gravité, vue de l'extérieur n'aurait pas changé puisque la masse globale serait restée la même.
Par contre si la bille est suffisamment petite (de la taile de quelques atomes), alors elle serait sans doute réduite à un mini trou noir, bien que l'attraction produite sur l'enveloppe n'aurait pas changé (même masse totale située au centre de gravité donc au centre de l'enveloppe).
On aurait un mini trou noir enfermé dans une enveloppe pleine de ... vide ... à l'exception du mii trou noir.
Pas de différence vue de l'extérieur.

[kheopsyco]

mais est-ce sur et certain que le gaz serait accumulé de manière bien délimitée autour de la bille,ou faut-il plutôt voir un gaz dans le reservoir dont la densité diminue uniformément jusqu'a atteindre une densité infiniment faible mais sans pour autant que ce soit réellement du vide?

[A voir en vidéo sur Futura]

[fregoli]

Ton hypothèse est impossible car un gaz occupera, en moyenne, la totalité de l'espace libre qui le contient.
Donc soit il est réparti de manière uniforme dans l'enveloppe,
soit on le force à se contracter dans un volume de taille plus faible, et donc autour, il n'y a rien .
Il faut considérer l'envelope de gaz, comme une somme quasi infinie d'états equi probables.
Toutes les molécules pourraient s'être rapporchées dans une toute petite bille (et donc autour il n'y aurait que du vide),
Toutes les molécules sont equidistantes des unes des autres,
3 molécules sont enhaut, 5 en, bas, etc...
ce qu'on observe n'est que la moyenne de tous ces états. Et la moyenne fait que le gaz est réparti partout en égale densité (c'est pourquoi un gaz occupe toute le volume de son contenant)
Maintenant ce que tu proposait était de forcer le tout à se concentrer en un point, ce qui n'est plus la même chose.
Ensuite, un gaz n'est rien d'autre qu'un ensemble fini (et dénombrable) de molécules ou d'atomes (suivant le gaz). Même s'il est grand, il reste fini, et donc si on regroupe TOUS les atomes dans une bille, il n'en reste plus à l'éxterieur de cette bille, c'est donc du vide.
Même au niveau des gaz, on a aussi une espèce de "quantification". C'est la différence entre zéro molécule, et 1 molécule. La densité ne peut donc pas être infiniment petite, mais zéro, ou quelque chose de non nul (même si c'est petit).

[invite1091d7f6]

Salutà tous,

Je ne sais pas si j'ai bien compris le pb.

Peux-tu préciser ce qu'est la bille pour toi? Est-ce une bille de gaz dense que tu laisses évoluer par la suite? Où est-ce une bille solide qui restera ainsi dans la suite du problème?

Dans le premier cas, le gaz se ré-uniformera (état le plus probable pour un gaz). Dans le second cas, tu crées un champ gravitationnel permanent et tu retombes sur un système du style (Terre + Atmosphère). Donc tu obtiendras une loi de décroissance du nombre de particule avec la distance à la sphère (il est plus probable de trouver une particule proche de la sphère que loin).

Bonne suite de journée

[kheopsyco]

bein oui c'est vrai,dailleur en y réfléchissant,je ne vois pas pourquoi certaines molécules du gaz seraient attirée vers la source de gravité alors que d'autres ne le seraient pas.

[kheopsyco]

Dans le premier cas, le gaz se ré-uniformera (état le plus probable pour un gaz). Dans le second cas, tu crées un champ gravitationnel permanent et tu retombes sur un système du style (Terre + Atmosphère). Donc tu obtiendras une loi de décroissance du nombre de particule avec la distance à la sphère (il est plus probable de trouver une particule proche de la sphère que loin).

mais alors tu dis qu'il n'y a pas de délimitation précise?
Pour une planète avec son athmosphère,est-ce le cas?Est-ce que les atomes d'hydrogène ont une haute densité dans l'athmosphère et que leur densité diminue au fur et a mesure qu'on s'éloigne de la planète?Est-ce qu'il existe alors des atomes d'hydrogène un peu partout dans les systeme solaire mais en densité infime?

Peut-être que la limite précise comme m'expliquait Fregoli,existe pour les molécules,mais pas pour les atomes ou les particules plus petites?

[fregoli]

Elles pourraient, si elles ont une vitesse trop grande (leur trajectouire serait simplement déviée).
mais comme en moyenne, la vitesse sera la même pour chacune (toujours l'histoire de la superpositions des états), elles seront toute attirées, en moyenne, vers la bille, qui, a la fin, finirait par tout capter.

[fregoli]

mais alors tu dis qu'il n'y a pas de délimitation précise?
Pour une planète avec son athmosphère,est-ce le cas?Est-ce que les atomes d'hydrogène ont une haute densité dans l'athmosphère et que leur densité diminue au fur et a mesure qu'on s'éloigne de la planète?Est-ce qu'il existe alors des atomes d'hydrogène un peu partout dans les systeme solaire mais en densité infime?

Peut-être que la limite précise comme m'expliquait Fregoli,existe pour les molécules,mais pas pour les atomes ou les particules plus petites?

J'ai l'impression que tu essaye d'appliquer ce qui se passe au niveau d'une masse de gaz en mouvement, hors de toute influence gravitationnelle notable autre qu'avec elle même, avec ce qui se passe dans une enveloppe de gaz qui se situerait, par exemple, sur la terre.
Si la question est : où se trouve le gaz dans une enveloppe fermée, avec une bille au centre, située sur la terre. alors la réponse est partout dans l'enveloppe de manière uniforme, et cela en raison de l'agitation thermique qui est beaucoup plus importante que la force de gravité génére par la bille qui tendrait à rassembler le gaz au milieu. De plus on pourrait remarquer que l'enveloppe contenant le gaz est soumis à l'influence de l'attraction de la terre, et donc que la densité devrait être plus forte en bas de l'enveloppe, qu'en haut (mais vraiment d'un chouilla) ce qui n'est pas le cas, aux températures où on a encore du gaz, car l'agitation thermique est suffisamment grande.
Si on parle d'une masse de gaz dans l'espace (donc loin, gravitiquement parlant, d'une autre masse), alors celle ci va avoir tendance à se contracter en "tombant" vers son centre de gravité, et à se concentrer dans un volume de plus en plus petit, jusqu'à ce que l'équilibre entre les forces (je reste vague sur ces forces car cela dépendra de la masse de gaz initial, de la température, etc..., mais grosso modo, il y a surtout l'agitation thermique au début, tant que la température reste modérée) tendant à faire partir les molécules vers l'extérieur, et l'attraction gravitique s'équilibrent. Il y a donc un volume déterminé qui finira par contenir l'ensemble des molécules de départ, et du vide autour.
c'est ce phénomène qui a gouverné la création des étoiles.

[kheopsyco]

donc en fait tout dépend de l'exitation des atomes dans le gaz.Si le gaz est très chaud,il faudra une attraction gravitationnelle plus forte pour réussir à attirer tout les atomes en mouvement vers la bille au centre du réservoir.
Si on à un gaz très chaud,ses atomes sont plus exités et donc se déplacent plus vite,et si la source gravitationelle est trop faible,elle ne pourra pas,même à long terme,rassembler tout le gaz autour de la bille au centre du reservoir.
C'est bien ça?