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Définir la force grâce au travail



  1. #1
    Seirios

    Définir la force grâce au travail


    ------

    Bonsoir à tous,

    Je réfléchissais au problème de la définition de la force en mécanique classique (voir ici), et je me demandais s'il n'était pas possible de la définir grâce au travail, que l'on sait très bien définir via (la variation de) l'énergie cinétique.

    La force serait alors définie comme le vecteur tel que pour toute particule suivant un chemin , de déplacement élémentaire , le travail élémentaire reçu par ladite particule serait .

    Cela n'est-il pas possible ?

    Phys2

    -----
    If your method does not solve the problem, change the problem.

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  3. #2
    vaincent

    Re : Définir la force grâce au travail

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message
    Bonsoir à tous,

    Je réfléchissais au problème de la définition de la force en mécanique classique (voir ici), et je me demandais s'il n'était pas possible de la définir grâce au travail, que l'on sait très bien définir via (la variation de) l'énergie cinétique.

    La force serait alors définie comme le vecteur tel que pour toute particule suivant un chemin , de déplacement élémentaire , le travail élémentaire reçu par ladite particule serait .

    Cela n'est-il pas possible ?

    Phys2
    Bonsoir,

    Que cela apporterait-il sur la nature intrinsèque d'une force dans ce cas ?

  4. #3
    LPFR

    Re : Définir la force grâce au travail

    Bonjour.
    La définition d'une grandeur physique doit comporter une façon de la mesurer.
    Votre définition est bonne pour les forces appliquées sur des objets libres, dans des référentiels inertiels. Mais elle ne fonctionne pas pour la force que la terre exerce sur la lune ou sur un caillou sur terre ni sur la force qui déforme un ressort.
    Des qu'il n'y a pas de variation d'énergie cinétique, elle n'est plus utilisable.
    Au revoir.

  5. #4
    Thorin

    Re : Définir la force grâce au travail

    Une telle définition
    -ne calcule que la résultante de forces appliquées
    -ne prend pas en compte la composante normale au déplacement.
    École d'ingénieurs + M1 Physique Fondamentale

  6. #5
    Seirios

    Re : Définir la force grâce au travail

    Que cela apporterait-il sur la nature intrinsèque d'une force dans ce cas ?
    Cela permettrait de ne plus avoir le principe fondamental de la dynamique comme définition de la force, mais comme une propriété.
    -ne prend pas en compte la composante normale au déplacement.
    Tout comme le principe fondamental de la dynamique, non ?
    -ne calcule que la résultante de forces appliquées
    En fait, je pensais que cela ne posait pas de problème, parce qu'il me semblait qu'il suffisait de considérer trois particules tests pour obtenir les trois composantes de la force, mais en y réfléchissant, je n'avais pas pensé aux forces ne travaillant pas (comme le force magnétique)...

    Cela dit, j'ai lu que Mach en disait un peu plus dans son livre La Mécanique : exposé historique et critique de son développement, donc je vais voir de ce côté-là.
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Thorin

    Re : Définir la force grâce au travail

    Tout comme le principe fondamental de la dynamique, non ?
    En fait, je ne considère pas le PFD comme une définition de force. Enfin, on peut y avoir une définition de la force résultante, mais on oublie une partie de la physique ; on oublie que les interactions ont diverses origines, et c'est dommage, même si ça ne change pas nécessairement la partie calculatoire.



    pour etre un peu plus précis sur le fait que mathématiquement, on perd de l'info sur la composante normale :
    on a un théorème en maths qui nous dit que pour une forme différentielle du premier ordre quelconque, il va exister un unique champ de vecteur tel que pour tout x et h (ce sont des vecteurs) de , .

    du coup on peut être tenté de définir comme tu l'as fait la force. Sauf que dans ce théorème, on a "pour tout h", alors que dans ta définition, n'est pas quelconque : il est dirigé dans le sens du déplacement réel. Du coup, ça ne marche plus.
    École d'ingénieurs + M1 Physique Fondamentale

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  10. #7
    Gémunu

    Re : Définir la force grâce au travail

    Bonsoir,
    il me semble que la manière de définir une force en MC est le gradient de l'energie d'interaction entre les deux systèmes.
    D'ailleurs on peut faire le lien avec votre approche en remarquant que l'on ecrit parfois par abus de langage :

  11. #8
    Seirios

    Re : Définir la force grâce au travail

    En fait, je ne considère pas le PFD comme une définition de force. Enfin, on peut y avoir une définition de la force résultante, mais on oublie une partie de la physique ; on oublie que les interactions ont diverses origines, et c'est dommage, même si ça ne change pas nécessairement la partie calculatoire.
    Qu'elle définition prends-tu alors ?

    Sinon, j'aurais une question en passant : d'où vient l'additivité des forces en mécanique classique ? Il me paraît difficile de la montrer à partir du principe fondamental de la dynamique (peut-être n'est-ce qu'une constatation expérimentale ?) ; vous avez une idée ?
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  12. #9
    verdifre

    Re : Définir la force grâce au travail

    Bonjour,
    la force rentre déja dans la définition de l'Ampere, on peut surement exprimer la force en fonction du coulomb du metre et de la seconde qui me semblent des grandeurs beaucoup plus fondamentales dans notre systeme que le travail
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  13. #10
    LPFR

    Re : Définir la force grâce au travail

    Citation Envoyé par Seirios (Phys2) Voir le message
    Qu'elle définition prends-tu alors ?

    Sinon, j'aurais une question en passant : d'où vient l'additivité des forces en mécanique classique ? Il me paraît difficile de la montrer à partir du principe fondamental de la dynamique (peut-être n'est-ce qu'une constatation expérimentale ?) ; vous avez une idée ?
    Bonjour.
    La mécanique classique est basée sur les lois de Newton et non sur le Principe Fondamental de mes genoux, malgré la façon dont l'enseignement est fait en France, qui semble vouloir effacer Newton de l'histoire.
    Au revoir.

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