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masse



  1. #1
    stilldre
    Invité
    quelqu'un pourrait m'expliquer la différence entre masse pesante et masse d'inertie si j'ai bien compris une c'est la masse à l'aide d'une balance et l'autre c'est à l'aide de force!! mais à part ça comment trouve t on la masse d'inertie? est ce avec la relation fondamentale de la dynamique?

    -----

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  3. #2
    rommel

    masse pesante dans la formule de Newton (force de gravitation)

    masse d'inertie dans la relation fondamentale de la dynamique

    relativité générale => ( masse pesante = masse inertie) : beaucoup d'expérience semblent confirmer

    C'est pas si je t'ai aidé

  4. #3
    monnoliv

    Salut,

    La masse d'inertie est propre à chaque objet (valeur intrinsèque), peu importe ou il se trouve (terre, lune, ...) et est notée en général m.
    La masse pesante est en fait une force, sur terre elle vaut
    [code:1:d45a2bfc1f]
    P = m . g
    [/code:1:d45a2bfc1f]
    où m est la masse d'inertie et g = 9.81 [m/s^2]. La masse pesante est donc une force et est dépendante de l'endroit où on se trouve.

    ( masse pesante = masse inertie)
    Je n'y connais rien en relativité générale mais jusqu'à preuve du contraire F = m . g sur terre et donc masse pesante <> masse d'inertie.

    Bàv,
    Ne soldez pas grand mère, elle brosse encore.

  5. #4
    stilldre
    Invité
    De ce que j'avais compris c'est bien ce qu'a dit rommel ce qui confirme ce que je pensais, on a de la chance sur terre que masse pesante= masse d'inertie!!

    Pour monoliv, de ce que je pense savoir (pas français)

    P=mg
    somme des forces= ma (d'apres Newton)
    d'où
    masse pesante*g=masse d'inertie*a
    on va me dire que l'on peut pas sinmplifier donc mais si parce que grace a la relativité
    masse pesante = masse d'inertie
    Est ce que c'est bien ça????
    j'espère.... à vous de me dire!!!
    merci de vos réponse!!

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    monnoliv

    C'est une question de définition, pour moi la masse d'inertie c'est m, une propriété intrinsèque à la matière. Bien sûr F=m.a (si on ne va pas trop vite et qu'on est pas trop petit ), sur terre on peut calculer a et on trouve que a vaut 9.81... [m/s^2] et on appelle ça g.
    Bàt,
    Ne soldez pas grand mère, elle brosse encore.

  8. #6
    stilldre
    Invité
    si on ne va pas trop vite et qu'on est pas trop petit

    Que veux tu dire par là???
    Explique moi comment tu calcule g avec cette simple relation??[/quote]

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  10. #7
    monnoliv

    Si on ne va pas trop vite: on néglige l'effet relativiste.
    Si on n'est pas trop petit: pas de mécanique quantique où m est modélisé par un tenseur (si mes souvenirs sont bons) c'est à dire que m peut avoir une valeur différente selon les axes x,y et z.

    Pour trouver g à partir de a, facile: deux corps massiques s'attirent mutuellement selon la loi gravitationnelle:
    [code:1:be94fd3aaf]
    F = G* M.m/(r^2)
    [/code:1:be94fd3aaf]
    ou M et m représentent les masses des corps, G est une constante (constante de Cavendish) et r la distance séparant les deux corps.
    On applique cette formule à la terre et aux corps à sa surface:
    Soit M la masse de la terre et r = 6000 [km] son rayon, on trouve
    [code:1:be94fd3aaf]
    F = 9.81.... * m
    [/code:1:be94fd3aaf]
    et le 9.81... on l'appelle g.
    Bàt,
    Ne soldez pas grand mère, elle brosse encore.

  11. #8
    stilldre
    Invité
    je te remercie!!
    on peut le déterminer avec l énergie potentielle non?
    et c'est cool de m'avoir répondu!!

  12. #9
    monnoliv

    Tout le plaisir est pour moi .
    Dommage qu'il n'y ait pas plus d'intervenants sur ce forum.
    Bàt,
    Ne soldez pas grand mère, elle brosse encore.

  13. #10
    Jeremy

    Citation Envoyé par monnoliv
    La masse pesante est en fait une force, sur terre elle vaut
    [code:1:0ccf09145a]
    P = m . g
    [/code:1:0ccf09145a]
    où m est la masse d'inertie et g = 9.81 [m/s^2]. La masse pesante est donc une force et est dépendante de l'endroit où on se trouve.
    Salut,

    En fait non. P=m.g c'est le poids, la masse pesante c'est la capacité d'un corps à interagire avec un champ de gravitation.
    Et le poids s'exprime

    P = m_p . g

    La masse inertielle c'est l'inertie d'un corps càd la difficulté à lui communiquer une accélération. Elle intervient dans le principe fondamental de la dynamique :

    m_i . a = Somme(Force)

    Newton n'a fait que constaté l'égalité de ces 2 masses, alors qu'Einstein a postulé leur équivalence dans sa théorie.

  14. #11
    [RV]

    lut,

    je tiens a rappeler que c'est les vacances et que beaoucp d'entre nous sont partis et reviendrons début janvier. Le forum tourne donc un peu au ralentit.
    Quant à la reflexion de monnoliv, à certains endroits aussi il n'y a pas grand monde! Heuresement que certains viennent gonfler les rangs

    amicalement
    Bonne année et meilleurs voeaux pour l'année 2004

    H.M.

  15. #12
    Jeremy

    Citation Envoyé par stilldre
    je te remercie!!
    on peut le déterminer avec l énergie potentielle non?
    et c'est cool de m'avoir répondu!!
    Non, la valeur du champs g étant la valeur du champ à la surface de la Terre, on s'en sert dans les calculs d'énergie potentielle dans les exercices de physique ... où on utilise e champs g pour calculer le poids des corps.

    Mais il faut bien retenir que g n'est valable qu'à la surface de la Terre. Des que l'altitude devient importante (par comparaison au rayon de la terre) il faut utiliser G M / r² dans le calcul des forces ET de l'énergie potentielle.

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  17. #13
    monnoliv

    Pour Jeremy,

    Ok, donc si on définit la masse pesante m_p (et non pas comme je le pensais m_i . g) et la masse inertielle m_i (que je prenais pour m, la seule quantité de masse que je conaisse) alors la relation fondamentale de Newton pour un corp de masse inertielle m_i et de masse pesante m_p s'écrit (sur terre):
    [code:1:d0b1a88333]
    m_i . a = m_p . g

    <=>

    accélération corps terrestre de masse m_i
    =
    force terrestre exercée sur ce corps (force qui dépend de la masse pesante du corps en question)
    [/code:1:d0b1a88333]

    Si cela est vrai, supposons deux corps A et B de mêmes masses pesantes m_p (m_pA = m_pB), je lache ces deux corps dans une colonne (où on a fait le vide) à partir d'une même hauteur, si les deux corps ont une masse inertielle légèrement différentes l'une de l'autre, ces corps subiront des accélérations légèrement différentes et donc toucheront le sol à des instants différents !!!

    A t-on déjà réalisé une telle expérience? Si oui a t-on remarqué une différence ? Si non a quoi sert-il de différencier ces deux masses? Quand est-il de la loi de gravitation universelle (que sont M et m dans la relation décrite quelques messages plus haut) ?

    Bàt,
    Ne soldez pas grand mère, elle brosse encore.

  18. #14
    Jeremy

    D'abord : si m_i = k*m_p par exemple ca change rien à la chutte libre et pourtant m_i <> m_p.

    Ensuite physiquement ce n'est pas la même chose, pour Newton en tout cas, donc il était naturel de les différentier.

  19. #15
    monnoliv

    Citation Envoyé par Jeremy
    D'abord : si m_i = k*m_p par exemple ca change rien à la chutte libre et pourtant m_i <> m_p.
    Mon exemple concerne deux objets de même masse pesante, dans ce cas les accélérations sont différentes puisque pour l'un l'accélération vaut
    [code:1:0a4091d923]
    a1 = g.m_p/m_i1
    [/code:1:0a4091d923]
    et pour l'autre
    [code:1:0a4091d923]
    a2 = g.m_p/m_i2
    [/code:1:0a4091d923]
    Donc, sous les hypothèses expérimentales décrites plus haut, ils toucheront le sol à des instants différents or ils ont la même masse pesante. Cela m'étonne et j'aimerais savoir si ce genre d'expérience a déjà été réalisée...
    Bàt,
    Ne soldez pas grand mère, elle brosse encore.

  20. #16
    Neutrino

    attention il faut préciser que la rotation de la terre sur elle-même intervient énormément dans le poids, juste en passant

    cela étant dit je ne comprend rien à cette distinction même après autant de messages. J'angoisse vraiment là.

    Pour ce qui est de la relativité, la masse inertielle d'un objet, ce n'est pas sa masse au repos, sachant que plus elle est va vite dans un référentiel, plus elle augmente dans ce référentiel?
    Neutrino

  21. #17
    Neutrino

    méthode de mesure de la masse inerte :
    je viens de m'en souvenir. On peut très aisément mesurer une masse même en apesanteur! Il s'agit d'une méthode avec un ressort. La masse est reliée au ressort de constante k (en N/mètre d'élongation). On peut lier l'élongation du ressort à la date t grâce à des intégrations (banal), et avec des relevés de mesure (calibrage avec une masse connue, ne pas oublier!) et une cuisine de maths ont peut calculer la masse!
    Neutrino

  22. #18
    Jeremy

    Citation Envoyé par monnoliv
    Donc, sous les hypothèses expérimentales décrites plus haut, ils toucheront le sol à des instants différents or ils ont la même masse pesante. Cela m'étonne et j'aimerais savoir si ce genre d'expérience a déjà été réalisée...
    Bàt,

    Surement puisqu'on a actuellement équivalence entre ces 2 masses.

    Simplement ton expérience permet de constater que

    si m_p1 = m_p2 alors m_i1 = m_i2

    pas m_p = m_i

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  24. #19
    monnoliv

    Bon, reprenons:

    Je pèse de l'aluminium pour avoir m_p1 = 1kg , cette mesure m'est accessible à l'aide d'un peson de précision.
    Je pèse aussi du cuivre pour en avoir m_p2 = 1kg de la même manière.

    On a donc bien m_p1 = m_p2 = m_p.

    Ensuite j'exécute l'expérience décrite plus haut, résultat:
    1. Les corps touchent le sol en même temps et je n'ai rien prouvé.
    2. Les corps touchent le sol en des temps différents et j'ai prouvé que m_i1 est différent de m_i2 donc au moins un des deux m_i (soit m_i1, soit m_i2) est différent de m_p.

    Bàt,
    Ne soldez pas grand mère, elle brosse encore.

  25. #20
    C++

    Un sujet interessant..


    quelqu'un pourrait m'expliquer la différence entre masse pesante et masse d'inertie si j'ai bien compris une c'est la masse à l'aide d'une balance et l'autre c'est à l'aide de force!!
    Oui.Mesurer la masse inerte,c'est en fait tout simplement comparer les quantités des forces qu'on lui applique et les accelerations|de l'objet| qui en resultent.La masse pesante c'est la capacité d'interagir avec les champs de gravité

    La masse d'inertie est propre à chaque objet (valeur intrinsèque), peu importe ou il se trouve (terre, lune, ...)
    Oui et non C'est ce qu'affirme lavoisier,dementi par einstein.Sans aucun echange materiel la masse peut varier tout de meme.La temperature(entre autres choses) est obligatoirement comptée dans le bilan d'energie qui est en realité celui de la masse.Cet effet est infime et inconstatable meme avec les instruments les plus fins,de l'ordre du facteur 1/c^2

    D'abord : si m_i = k*m_p par exemple ca change rien à la chutte libre et pourtant m_i <> m_p.
    On a la possibilité d'ecrire que m_i/m_p=cte non unitaire mais ca complique car il faut revoir la valeur de G en fonction d'elle et tous les calculs deviennent plus compliqués tout en etant equivalents.Il est beaucoup plus naturel de considerer que un gramme d'inertie correspond a un gramme pesant.

    Ensuite physiquement ce n'est pas la même chose, pour Newton en tout cas, donc il était naturel de les différentier.
    Ca depend de l'approche,comme souvent.Ce qui est arbitraire dans newton est naturel dans l'interpretation relativiste.Mais est ce si arbitraire que ca ? C'est un peu la meme situation que si on decouvrait une forme de matiere electriquement chargée a laquelle rien ne pourrait apporter ou faire perdre sa charge et dont la densité d'electrisation serait toujours uniforme partout.C'est une propriete du monde ou nous vivons qui n'a jamais ete dementie jusqu'ici : de meme que les monopoles magnetiques n'existent pas mais personne ne sait au juste pourquoi.

    Citation Envoyé par monnoliv
    Cela m'étonne et j'aimerais savoir si ce genre d'expérience a déjà été réalisée...
    Euh ? Mais bien sur ! Tous les fondateurs de la mecanique ont concu et effectué cette verification experimetale.Elle a ete faite par Galilée,refaite par newton(le premier qui ait etudie la chute dans un tube a vide,technologie qui n'existait pas encore au temps ou vecut galilée),encore refaite dans des conditions tres differentes par Eotvos et ainsi de suite.Et cela pour des materieux de toutes sortes.De nos jours il est plus que courant de l'effectuer dans les colleges.

    Jeremy : "si m_p1 = m_p2 alors m_i1 = m_i2

    pas m_p = m_i"

    J'avoue ne pas te comprendre.Si m_p1 et m_p2 sont distincts,ca ne change rien,absolument rien ! On mesurera des valeurs de a qui ne seront pas le memes des que la masse inerte de au moins un de ses corps se distinguera de sa masse pesante.On n'a meme pas besoin de connaitre aucune caracteristique des objets,la mesure suffit.

    Si non a quoi sert-il de différencier ces deux masses?
    tout le monde fait comme si c'etait pareil et personne ne sait jusqu'au bout pourquoi ca l'est.

    Neutrino : C'est vraiment enorme selon toi ? D'abord l'action de la rotation terrestre sur le poids n'existe pas en soi. Depuis l'espace,l'effet d'entrainement atmospherique en plus, une masse tombe exactement comme si la rotation de la terre etait arretée.Et ensuite,l'allegement sur une balance a ressort d'un poids en allant des poles a l'equateur est moins d'un centieme son poids.Il faut bien reconnaitre que c'est petit..

    Attiré par le theme.

  26. #21
    C++

    Citation Envoyé par monnoliv
    Bon, reprenons:

    Je pèse de l'aluminium pour avoir m_p1 = 1kg , cette mesure m'est accessible à l'aide d'un peson de précision.
    Je pèse aussi du cuivre pour en avoir m_p2 = 1kg de la même manière.

    On a donc bien m_p1 = m_p2 = m_p.

    Ensuite j'exécute l'expérience décrite plus haut, résultat:
    1. Les corps touchent le sol en même temps et je n'ai rien prouvé.
    2. Les corps touchent le sol en des temps différents et j'ai prouvé que m_i1 est différent de m_i2 donc au moins un des deux m_i (soit m_i1, soit m_i2) est différent de m_p.

    Bàt,
    Si tu vois des vitesses de chute differentes quelque soient mp1 mp2 mi1 et mi2 crois-moi tu auras prouvé beaucoup.

  27. #22
    rommel

    méca de newton (je pense)

    F1 = (m_p1) g = (m_i1) a1

    F2 = (m_p2) g = (m_i2) a2

    [ (m_p1) = (m_i1) ] => [ ( F1 = F2 ) , ( a1 = a2) ]


    Conjecture: a1 = a2 (et pour cause, expérience de Galilée)

    Conlusion: m_i1 = m_i2 (dans ce cas - plus généralement, m-pk proportionnel à m_ik)

    ainsi, équivalence masse inerte, masse pesante

    Pour vérifier d'avantage la conjecture, on refait des expériences et celles d'Eotvos prouvent que le rapport (m_pk/m_ik) vaut 1 à 10^-µ près (µ petit).

    Cette conjecture devient une considération en relativité générale.

  28. #23
    Jeremy

    Ca s'appelle le Principe d'Equivalence, néanmoins je crois que certaines théories (chez les cordistes) le remette en question ...

    Une manière de le voir est la chutte libre en effet ... avec mi<>mp en chutte libre a <> g et a = g * mp/mi

    Donc avec 2 corps différents attachés par une barre rigide, si on les laisse en chutte libre suffisament longtemps, le système se met à tourner sur lui même

  29. #24
    stilldre
    Invité
    je m étonne de voir tant de personne s'interresser à mon sujet!! franchement c'est cool!!
    Juste une question à C++ ou aux autres :
    Qu'est ce que la densité d'électrisation ?

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