TPE sur Gravitation

[invite1243fa9a]

Bonjour, je suis en première S et je fais un TPE sur la gravitation... et je suis bloquer sur une partie de mon TPE, ma problématique est EN QUOI LA DECOUVERTE DE LA GRAVITATION A PERMIS AUX SAVANTS D'AVANCER DANS LEURS RECHERCHE.
J'ai fai 3 grandes parties qui sont :

I ) Loi universelle de la gravitation
1) Description de la loi universelle de la gravitation
2) D'ou vient-elle ?
a) Loi de kepler
b) Loi de newton
3) Découverte liée à la gravitation : la pesanteur

II ) Les savants
1) Comment les savants ce sont-ils servis de la loi gravitationnelle
a) La pendule de cavendish

III ) Application des découverte
1) Application des lois de Newton : les marées
2) Application des lois de Kepler : les sattelites

Donc voila mon problème ce situe dans le II) les savants, je ne trouve pas les savant qui sont servis de la loi gravitationnelle, je n'arrête pas de chercher sur internet les livres et tout mais je ne trouve rien
Pouvez vous m'aider ! svp
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[invitea3eb043e]

Tous les astronomes et astrophysiciens utilisent la gravitation !
Un exemple célèbre est Le Verrier qui a découvert la planète Neptune à partir d'irrégularités dans le mouvement d'Uranus :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Urbain_Le_Verrier

[invite1243fa9a]

Merci pour cette info, mais Verrier il sait servis de la gravitation pour découvrir Neptune ?

[invitea3eb043e]

A ton avis, il mettait quoi dans ses équations ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1243fa9a]

Ba... Je n'sai pas, je vois pas en quoi la gravitation l'a aider
Pouvez vous m'expliquer

[Deedee81]

Ba... Je n'sai pas, je vois pas en quoi la gravitation l'a aider
Pouvez vous m'expliquer

Salut,

Attention, ce n'est pas Verrier mais Le Verrier. Urbain Le Verrier.

Il a calculé la trajectoire de Neptune en utilisant les lois de la gravitation et les trajectoires des corps massifs (soleil, jupiter, saturne, uranus).

Il a comparé à l'observation et a vu des irrégularités dans le mouvement de Neptune (par rapport au calcul).

Il a alors calculé la position d'un corps (Pluton) pouvant expliquer ces irrégularités (toujours grâce à la gravitation).

Exemple inverse : l'observation de l'avance du périhélie de Mercure (le grand axe de son orbite elliptique se décale au cours du temps, l'axe tourne autour du Soleil). Je ne sais plus qui l'a découvert mais tu devrais trouver ça sur le net.

On a calculé quel corps pourrait expliquer ça et on l'a appelé Vulcain. On l'a cherché : il n'existait pas. C'est alors la relativité générale d'Einstein qui a donné la bonne explication.

Autre exemple, en utilisant les lois de la gravitation on a calculé le retour des éclipses. On a alors constaté que ces éclipses se décalaient tout doucement au cours du temps (les noms sont dans le livre Gravitation, quelqu'un l'a sous la main ?). Cela ne pouvait s'expliquer que si la Terre ralentissait (sa rotation sur elle-même) au cours du temps. Et c'est le cas (à cause des frottements induis par les marées).

[invitea3eb043e]

Très bonne explication. Détail quand même : Le Verrier a découvert Uranus. Pluton c'est venu bien après (c'est bien plus loin).

[LPFR]

Bonjour.
En fait, Le Verrier avait trouvé des anomalies dans l'orbite d'Uranus (découvert par Herschel et 1781) et les avait attribuées à une planète hypothétique. Il avait proposé la position au directeur de l'observatoire de Paris à l'époque (Cassini?) qui n'a pas tenu compte et c'est finalement Galle, de l'Observatoire de Berlin qui finit par découvrir la planète qu'il nomma Neptune.

Mais ce n'est pas pour ce détail que j'interviens. C'est à cause du titre et du plan de Mouchou76.
Surtout parce que le plan laisse transparaitre une tendance surprenante à placer les Lois de Kepler dans un même plan que celles de Newton. On a eu même une discussion sur ce forum sur quelqu'un qui demandait "puisqu'on a les lois de Kepler, à quoi bon utiliser celles de Newton?"
Historiquement C'est Copernic qui proposa un modèle héliocentrique mais avec des orbites circulaires. Ce modèle ne fonctionnait pas bien pour Mars dont l'excentricité est trop grande.
Kepler, élève de Tycho Brahé, essaya plussieurs modèles basés sur les balivernes de Pythagore à propos de l'harmonie des sphères et les solides parfaits. Sans obtenir rien de valide.
Finalement il tomba sur des orbites coniques qui fonctionnaient nettement mieux. It trouva la loi des ares et celle des périodes. Mais ce n'était pas un modèle physique. C'était un modèle mathématique (très méritoire, certes) uniquement. Il n'avait pas un brin de physique ni d'explication dedans. Il s'était basé sur les observations de Tycho Brahé. Il ne pouvait pas expliquer les marées. Et je ne suis même pas sur qu'il pouvait prédire l'orbite de la Lune, car le foyer de son orbite ne se trouve pas au centre de la terre.

Newton ne "découvrit" pas la loi de gravitation universelle. Formellement il la postula, en déduction de l'observation que tous les objets tombent sur terre. Y compris la Lune, et ça il fallait le faire: dites dans votre entourage que la Lune est en train de tomber et on vous prendra, même actuellement, pour un fou.
Il faut signaler que cette "action à distance" gênait beaucoup Newton (peut-être pour des raisons religieuses) et qu'il considérait cette action à distance plutôt comme une hypothèse de travail.
Mais le travail de Newton est un package complet qui vient avec ses autres lois. On ne peut pas séparer ses autres lois (action et réaction et f=ma) de l'attraction universelle. Et c'est ce package qui donnait des trajectoires en accord avec les lois mathématiques de Kepler.
Er ce package permettait d'expliquer les deux marées par jour et de prédire que la terre était aplatie aux pôles. Cette prédiction fut confirmée par l'expédition de Maupertuis en Laponie et par celle de Gaudin (dite de La Condamine) au Pérou.

Est-ce que Newton aurait fait ses lois sans le travail de Kepler? On ne le saura jamais. Mais mon avis est que oui, il les aurait faites. Ceci au vu de tout ce qu'il à fait dans d'autres domaines de la physique.

Cavendish n'a pas utilisé la loi de gravitation universelle. Il a mesuré la constante de la loi. On peut plutôt dire qu'il l'a complétée en déterminant la constante.
Au revoir.

[invite1243fa9a]

Merci pour ces explication. Alors, si j'ai bien compris, dans Le II) je devrais mettre Le Verrier qui a calculer la trajectoire de Neptune grace à la gravitation, et je devrais supprimer ce que j'ai fait sur cavendish ?
A votre avis, je pourrais mettre cavendish en disant qu'il l'a compléter ?
et y a t-il que Le Verrier qui c'est servit de la gravitation ?

[LPFR]

Merci pour ces explication. Alors, si j'ai bien compris, dans Le II) je devrais mettre Le Verrier qui a calculer la trajectoire de Neptune grace à la gravitation, et je devrais supprimer ce que j'ai fait sur cavendish ?
A votre avis, je pourrais mettre cavendish en disant qu'il l'a compléter ?
et y a t-il que Le Verrier qui c'est servit de la gravitation ?

Bonjour.
Pour calculer l'orbite de Neptune, Le Verrier c'est servi de l'ensemble des lois de Newton et non seulement de la loi de gravitation. Sans F = ma, la loi de gravitation ne donne pas la trajectoire de corps célestes. La loi de gravitation ne sert pratiquement à rien sans les autres lois de la mécanique de Newton.
Quant à Cavendish, on peut faire un parallèle avec l'expérience de Michelson et Morley, pour déterminer la vitesse de la terre par rapport à l'éther (support supposé des ondes électromagnétiques). Ses résultats négatifs conduiront à la constance de la vitesse de la lumière et plus tard à la relativité. Comme Cavendish, ils essayèrent de compléter la théorie de Maxwell sur l'électromagnétisme en mesurant une constante (qui s'avéra nulle). Ils se sont servis de lois existantes (comme Cavendish) pour essayer de les compléter.

Les lois de Newton forment un tout. Il est difficile de trouver une manip dans laquelle de gens ne se soient servi que de la loi de gravitation sans les autres. En tout cas, je n'en vois pas.
Pour mettre un satellite en orbite, connaitre la vitesse et la hauteur ne suffit pas. Il faut calculer la trajectoire que la fusée porteuse doit suivre. Et pour cela il faut l'ensemble des lois de Newton.
Au revoir.

[invite1243fa9a]

Es-ce que vous pouvez me passer un site qui résume les travaux de Le Verrier qui utilise la loi de la gravitation

[invite1243fa9a]

J'ai un nouveau problème, j'ai mi Le Verrier qui c'est servis de la gravitation, et j'ai crée un 2) Qui sont les savants qui ont compléter la loi de la gravitation
j'ai mis Henry Cavendish qui a découvert la constante G
et j'aimerais savoir s'il y en a d'autre qui l'on compléter
Au revoir

[LPFR]

J'ai un nouveau problème, j'ai mi Le Verrier qui c'est servis de la gravitation, et j'ai crée un 2) Qui sont les savants qui ont compléter la loi de la gravitation
j'ai mis Henry Cavendish qui a découvert la constante G
et j'aimerais savoir s'il y en a d'autre qui l'on compléter
Au revoir

Bonjour.
Le Verrier c'est servi, comme je l'ai déjà dit, non seulement de la loi de gravitation, mais aussi des autres lois de Newton qui vont avec. Avec la seule loi de gravitation il n'aurait pas pu faire grand chose.
Cavendish n'a pas découvert la constante G. Ou oui, il l'a découverte en lisant la loi de gravitation de Newton. Ce que Cavendish a fait est de la mesurer en trouvant une méthode pour mesurer des forces infimes (la balance de torsion inventée par Coulomb).

On a aussi utilisé les écarts de la valeur de la gravité pour des études géologiques (la recherche de formations candidates pour contenir du pétrole. Ou pour constater que les chaînes de montagnes "flottent" sur le manteau terrestre.

C'est, je pense, toute la utilisation faite avant l'ère de l'espace. Après, chaque satellite et chaque sonde spatiale demande de calculer des trajectoires avec la loi de gravitation et le reste des lois de Newton. Et dans certains cas il faut ajouter des corrections relativistes (mais c'est rare).
Au revoir.

[invite1243fa9a]

Merci comme même, mais je ne vois pas en quoi cela répond à ma question
Et qui a découvert la pesanteur ?
Merci, aurevoir

[LPFR]

Bonjour.
Je ne vous pas de quelle pesanteur parlez-vous quand vous demandez "qui a découvert la pesanteur ?"
Je répondrais: le premier être vivant qui s'est cassé la figure.

Que tous les objets tombent par terre, est connu depuis toujours (avant le paléolithique). Probablement Lucy en était consciente. Et toutes les mères singes et lémuriens qui font attention à ne pas laisser tomber leurs petits en sont conscientes.

Newton avait découvert que tous les objets tombaient, y compris la lune qui était en chute libre. Puis il a étendu ce concept à l'attraction universelle.
Pour revenir à votre question, le seul que l'on peut dire qui ait complété la loi de gravitation est Cavendish avec la mesure de G (à ne pas confondre avec 'g').
Puis c'est tout. La loi de gravitation était complète ainsi que les autres lois de Newton. Il n'y a jamais eu rien a ajouter ou à modifier avant la relativité. Il restait à vérifier une de ses prédictions: l'aplatissement aux pôles. Et ce fut fait.
Au revoir.

[invite1243fa9a]

Merci !
J'ai entendu que la 3ème loi de Kepler sert pour les satellites, es-ce que c'est vrai ?

[invite2d7144a7]

Bonjour,

Pour faire un TPE sur un sujet, il faut au moins en comprendre les bases, ce qui n'est manifestement pas ton cas.

Avant de faire un plan détaillé, on apprend un peu, on fouille, on cherche ... et ça t'éviterait le genre de questions que tu poses.

[LPFR]

Merci !
J'ai entendu que la 3ème loi de Kepler sert pour les satellites, es-ce que c'est vrai ?

Bonjour.
Pour la dernière fois: les lois de Kepler qui ont leur importance dans l'histoire de la cosmologie ne sont plus utilisées depuis Newton.
Les seuls nouveaux utilisateurs sont les enseignants du secondaire qui, semble t-il, les présentent comme une alternative aux lois de Newton.
Donc: on n'utilise plus les loi de Kepler.
Au revoir.

[invite81a6af95]

Sans oublier que Urbain Le verrier sans ses équations a fait découvrire la gravitation avec une révélation de Vulcain que nous attendons toujours à ce jour et qu'en réalité Vulcain en observation n'est qu'autre que l'attraction de la lumière par la gravitation que Einstein confirmera plus tard.

[invite81a6af95]

Il est quasi certain que le Lhc fera la découverte du Boson de Highs, et que nous pouvons aller plus loin dans l'application de cette (particule ou onde)quelque soit son statut, en la travaillant dans la matière pour nous affranchir de la gravitation génèrale.