Relativite restreinte

[DorioF]

salut tout le monde

j'ai vus un documentaire sure youtube "http://www.youtube.com/watch?v=hy3ehOD0Jdw" a partir de 7:02

selon se documentaire quand un corps est en mouvement la distance est plus longue mai c'est faux pas vraie ??
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[b@z66]

salut tout le monde

j'ai vus un documentaire sure youtube "http://www.youtube.com/watch?v=hy3ehOD0Jdw" a partir de 7:02

selon se documentaire quand un corps est en mouvement la distance est plus longue mai c'est faux pas vraie ??

Faux, c'est vrai! Ce n'est pas la distance Terre-Lune qui est en question(celle ci ne varie pas puisque perpendiculaire au mouvement du vaisseau) mais la longueur de la trajectoire du faisceau lumineux qui en fonction du mouvement de l'observateur change. Cette "distance" augmente bien, elle est à rapprocher de la dilatation du temps comme indiqué.

Pour le coup, je cite un des commentaires de la vidéo:

La distance terre-lune ne change pas!

Autre exemple: imagine quelqu'un qui joue au yoyo dans un train, pour lui le yoyo va de haut en bas. Maintenant imagine quelqu'un dehors qui regarde le train passer, pour lui le yoyo va de haut en bas et se deplace en meme temps que le train, du coup la trajectoire résultante ressemble à un zigzag... plus longue que la trajectoire vue depuis le train.

3uphrates

[Amanuensis]

Ce qui est indiqué dans le commentaire est une propriété valable en relativité galiléenne.

[phys4]

salut tout le monde

j'ai vus un documentaire sure youtube "http://www.youtube.com/watch?v=hy3ehOD0Jdw" a partir de 7:02

selon se documentaire quand un corps est en mouvement la distance est plus longue mai c'est faux pas vraie ??

La formulation correcte serait : la longueur d'un objet, mesurée par un observateur en mouvement sera plus courte que la longueur mesurée par l'observateur fixe par rapport à l'objet lorsque cette longueur est dans la direction du déplacement.

Quelques commentaires associés à la référence donnée sont faux.

[A voir en vidéo sur Futura]

[b@z66]

La formulation correcte serait : la longueur d'un objet, mesurée par un observateur en mouvement sera plus courte que la longueur mesurée par l'observateur fixe par rapport à l'objet lorsque cette longueur est dans la direction du déplacement.

Quelques commentaires associés à la référence donnée sont faux.

Sauf que ce n'est pas la longueur d'un objet(distance entre deux points à un même instant) qui est évoquée dans cette vidéo(cela serait le cas si l'on parlait de la distance Terre-Lune). Ce dont il est question, c'est la longueur de la trajectoire d'un rayon lumineux entre deux instants différents.Les commentaires de la vidéo sont justes: c'est le genre de vidéo "pédagogique" dont on peut effectivement s'attendre à une qualité quasi-irréprochable, bien qu'il s'agisse encore de vulgarisation, pour passer sur une chaîne du "savoir" comme Arte.

Ce qui est indiqué dans le commentaire est une propriété valable en relativité galiléenne.

C'est effectivement une bonne chose de le rappeler.

[DorioF]

Salut tout le monde

heu enfaite j'ai fini par comprendre il y a une erreur.

si on suppose que le mouvement du faisceau est dans la même direction que celle de l’observateur alors la distance est plus courte

si on suppose que le mouvement du faisceau est dans le sens oppose a celui de l'observateur alors la distance est plus grande

se qui est un paradoxe

donc j'avais raison

j’attends vos critiques et correction parce que je ne suis pas sure a 100% de ce que j'avance .

[b@z66]

Salut tout le monde

heu enfaite j'ai fini par comprendre il y a une erreur.

si on suppose que le mouvement du faisceau est dans la même direction que celle de l’observateur alors la distance est plus courte

se qui est un paradoxe

donc j'avais raison

j’attends vos critiques et correction parce que je ne suis pas sure a 100% de ce que j'avance .

Dans la vidéo, le mouvement du faisceau était considéré comme perpendiculaire à celui de l'observateur: c'est encore un autre cas. Le contenu de la vidéo est parfaitement juste.

[DorioF]

Salut b@z66

avant tout es que ta des connaissances dans le sujets (relativité restreinte)

si non je pense sincèrement que c'est de la vulgarisation mai qui reste un peu fausse

tu na pas bien compris mon message

par contre si tu t y connais dans le sujet c'est surement moi qui a tord parce que je ne m'y connais pas trop

[mach3]

Salut b@z66

avant tout es que ta des connaissances dans le sujets (relativité restreinte)

si non je pense sincèrement que c'est de la vulgarisation mai qui reste un peu fausse

tu na pas bien compris mon message

par contre si tu t y connais dans le sujet c'est surement moi qui a tord parce que je ne m'y connais pas trop

L'extrait de la vidéo concerné est parfaitement correct (je n'ai pas regardé le reste), c'est une expérience présentée classiquement en vulgarisation pour montrer les conséquences de l'invariance de la vitesse de la lumière.
Cependant, l'allongement de la trajectoire de la lumière entre la terre et la lune vue par le cosmonaute en mouvement rapide et perpendiculaire c'est de la relativité galiléenne, ce qu'à signalé amanuensis par ailleurs, c'est à dire de la physique classique de chez classique admise depuis 2 siècles: la mesure des longueurs des trajectoires dépend du référentiel. Pas besoin de s'y connaitre en relativité restreinte ou générale pour corroborer cela.

m@ch3

[DorioF]

OK dans se cas expliquez moi sa :

1) si l’observateur est dans le même sens du faisceau alors les distances se raccourcissent

1) si l’observateur est dans le sens opposée du faisceau alors les distances se rallonge

donc j'ai utiliser l’invariance de vitesse de la lumière pour démontrer
que les distances se rallonge puis pour démontrer qu'il se raccourcissent se qui est un paradoxe

je suis sure que c'est beaucoup plus complexe .

[b@z66]

OK dans se cas expliquez moi sa :

1) si l’observateur est dans le même sens du faisceau alors les distances se raccourcissent

1) si l’observateur est dans le sens opposée du faisceau alors les distances se rallonge

Ça ne serait déjà pas plutôt l'inverse?

donc j'ai utiliser l’invariance de vitesse de la lumière pour démontrer
que les distances se rallonge puis pour démontrer qu'il se raccourcissent se qui est un paradoxe

je suis sure que c'est beaucoup plus complexe .

Tu n'as pas besoin de la relativité générale ou même restreinte pour comprendre ça. De même, il n'y a pas besoin de faire intervenir l'invariance de vitesse de la lumière pour comprendre mes remarques, celle de Amanuensis ou celle de m@ch3: si tu ne comprends pas encore que la longueur d'une trajectoire dépend du référentiel d'observation, revoie un cours de mécanique classique avant d'envisager de comprendre la relativité restreinte. Enfin, je te le rappelle encore une fois les deux cas que tu évoques ne sont pas ceux qui correspondent à la vidéo puisque le mouvement du faisceau qui y est présenté est perpendiculaire à la trajectoire du faisceau: comprendre alors que la distance de la trajectoire vue du vaisseau augmente est alors aussi évident que le fait que la longueur d'un hypoténuse soit plus grande que celles des deux autres côtés d'un triangle rectangle. Je ne prétends pas connaître parfaitement la relativité restreinte(je n'évoque alors même pas la générale...) mais le bagage mathématique qu'elle nécessite est suffisamment "restreint" pour que le bon sens me permette encore de suivre sans trop de problème la compréhension des phénomènes concernés...

[b@z66]

OK dans se cas expliquez moi sa :

1) si l’observateur est dans le même sens du faisceau alors les distances se raccourcissent

1) si l’observateur est dans le sens opposée du faisceau alors les distances se rallonge

En parlant de la distance vis à vis de la source démission du faisceau, ça ne serait déjà pas plutôt l'inverse? Pour le reste, la vitesse du faisceau ne change pas en RR donc pour l'observateur du vaisseau, le temps que met les faisceaux pour le rejoindre ne dépend pas du sens de son déplacement mais simplement de la distance initiale à laquelle ont été émis les faisceaux.

[DorioF]

je vais essayer d'expliquer mon point de vue

selon la vidéo la distance que voit l'observateur est supérieur a celle de l’observateur stationnaire

je vais nommer
d1 la distance de l’observateur en mouvement et
d2 celle de l’observateur stationnaire
c la vitesse de la lumière

on a d1>d2 donc d1/c>d2/c donc t1>t2 (t=d/v)

donc le temps qui s’écoule par rapport a l’observateur en mouvement est supérieure a celui de l'observateur stationnaire

pas vraie ???

Merci de vos réponse

PS: je sais que pour définir une distance il faut définir un repaire

[mach3]

Bon, on va réviser les bases classiques parce qu'apparemment ce n'est pas du tout acquis ou compris, inutile de parler de relativité restreinte avant que ce soit le cas...

Imaginons deux joueurs de tennis qui jouent sur le pont d'un bateau, le terrain étant enfermé dans une véranda (ce qui nous permet de nous affranchir de l'influence du vent tout en pouvant les observer depuis un autre bateau).
Le bateau est animé d'un mouvement rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen.
Le public observant le match sur le bateau voit les deux joueurs s'échanger la balle, à 20 mètres l'un de l'autre, la balle allant en moyenne à 40m/s seconde par rapport au terrain. Elle effectue donc un aller retour en une seconde.
Un 2e bateau croise aux environs et ses passagers observent le match.

Considérons que le deuxième bateau se déplace à une vitesse constante de 30m/s par rapport au premier bateau et perpendiculairement aux échanges des deux joueurs.
Pour lui chaque joueur est animé d'une vitesse de 30m/s. Lorsque le premier frappe la balle, celle-ci va rejoindre l'autre joueur qui s'est déplacé de 15m pendant ce temps: vu du deuxième bateau la balle à donc parcouru 25 mètres et non 20 (th. de pythagore 15²+20²=25²). Le deuxième joueur reprend la balle qui revient vers le premier, parcourant à nouveau 25 mètres (le premier joueur étant maintenant à 30 mètres de sa position initiale) la vitesse de la balle est donc de 50m/s vu du 2e bateau.
La distance entre les deux joueurs reste invariable, mais la distance parcouru par la balle lors des échanges est plus longue : 50 mètres pour un aller retour au lieu de 40.

Considérons maintenant que le deuxième bateau se déplace à 30m/s mais cette fois parallèlement aux échanges.
Ses passagers voient le premier joueur servir, et le temps que la balle atteigne le 2e joueur (1/2 seconde), celui s'est déplacé de 15m en arrière, elle parcourt donc 35 mètres et donc sa vitesse par rapport au 2e bateau est de 70m/s (logique, en classique les vitesse parallèles s'ajoutent 40+30=70). Le deuxième joueur reprend la balle et quand le premier la reçoit, il a lui aussi bouger de 15m, mais vers l'avant, la balle ne parcourt donc que 5 mètres et sa vitesse est donc de 10m/s (40-30=10).
La aussi la distance entre les joueurs est invariable, mais la distance parcouru par la balle est plus longue à l'aller et plus courte au retour, cependant la distance parcourue pour un aller-retour reste de 40 mètres.

Est-ce que ça déjà ça va?

m@ch3

[mach3]

PS: je sais que pour définir une distance il faut définir un repaire

ben non en fait ça c'est inexact... Dans un référentiel donné, une longueur ne dépend pas du repère. Il faut différencier référentiel et repère qui ne sont pas les mêmes notions.
Tous les repères spatiaux dont l'origine est immobile par rapport à un référentiel donné donneront la même distance entre deux évènements, quelque soit les orientations de leurs axes.
On peut généraliser au spatio-temporel en considérant que tous les repères ayant leurs axes-temporels parallèles donneront la même distance entre deux évènements.
C'est un référentiel qu'il faut définir pour définir une distance, le repère lui n'est même pas nécessaire.

m@ch3

[DorioF]

mach3

merci pour m'expliquer la différence entre repaire et référentiel mai pour ton explication des bateaux merci mai je comprend tout sa

j'ai vraiment l'impression que tu na pas compris se que je veux dire mai bon si sa ne te dérange pas donne moi ton msn (par message perso)peut être qu'on pourrai se comprendre si non je comprendrai

Merci

[b@z66]

mach3

merci pour m'expliquer la différence entre repaire et référentiel mai pour ton explication des bateaux merci mai je comprend tout sa

j'ai vraiment l'impression que tu na pas compris se que je veux dire mai bon si sa ne te dérange pas donne moi ton msn (par message perso)peut être qu'on pourrai se comprendre si non je comprendrai

Merci

Si tu as compris l'analogie des bateaux et des balles de tennis alors pourtant tu devrais avoir tout compris: c'est exactement la même chose qui est expliqué dans la vidéo en changeant juste le nom des éléments qui interviennent!!!

Il semble surtout que c'est ta lecture des explications que l'on te donne qui est en cause ou alors, effectivement, tes véritables interrogations n'ont pas grand chose à voir avec les questions que tu poses...

[DorioF]

bon voila je vais m'expliquer autrement :

on va calculer le temps qui s'écoule par rapport a un observateur stationnaire et un autre en mouvement pour cela on va utiliser la relation

t=d/v bien sure v est constante

pour un observateur stationnaire
un faisceau part de A au moment t1 et arrive a B au moment t2 donc pour connaitre le temps qui s'est écouler T1

on a T1 =d1/c ou

d1 est la distance que parcoure le faisceau par rapport au référentielle stationnaire

c la vitesse de la lumière

maintenant


pour un observateur en mouvement

un faisceau part de A au moment t1 et arrive a B au moment t2 donc pour connaitre le temps qui s'est écouler T2

T2 = d2/c

d2 est la distance que parcoure le faisceau par rapport au référentielle stationnaire

c la vitesse de la lumière

maintenant es que se que j'ai dit est juste ou faux ????

répondez juste a cette question rien d'autre

Merci d'avance

[DorioF]

j'ai fait une petite erreur

d2 est la distance que parcoure le faisceau par rapport au référentielle en mouvement

[b@z66]

maintenant es que se que j'ai dit est juste ou faux ????

répondez juste a cette question rien d'autre

Merci d'avance

Ce raisonnement est jusqu'ici parfaitement juste.

[vaincent]

bon voila je vais m'expliquer autrement :

on va calculer le temps qui s'écoule par rapport a un observateur stationnaire et un autre en mouvement pour cela on va utiliser la relation

t=d/v bien sure v est constante

pour un observateur stationnaire
un faisceau part de A au moment t1 et arrive a B au moment t2 donc pour connaitre le temps qui s'est écouler T1

on a T1 =d1/c ou

d1 est la distance que parcoure le faisceau par rapport au référentielle stationnaire

c la vitesse de la lumière

maintenant


pour un observateur en mouvement

un faisceau part de A au moment t1 et arrive a B au moment t2 donc pour connaitre le temps qui s'est écouler T2

T2 = d2/c

d2 est la distance que parcoure le faisceau par rapport au référentielle stationnaire

c la vitesse de la lumière

maintenant es que se que j'ai dit est juste ou faux ????

répondez juste a cette question rien d'autre

Merci d'avance

Bonjour,

plusieurs petites questions :

Les points A et B appartiennent à quel référentiel ?
Les instants t1 et t2 appartiennent à quel(s) système(s) de coordonnées ?

[DorioF]

a oui c'est vraie

A et B il sont des points du référentielle stationnaire et t1 et t2 aussi

A' et B' il sont des points du référentielle stationnaire et t1' et t2' aussi

donc
d1=AB
d2=A'B'
T1=t1-t2
T2=t1' - t2'

alors maintenant es que c'est bon ??

[b@z66]

a oui c'est vraie

A et B il sont des points du référentielle stationnaire et t1 et t2 aussi

A' et B' il sont des points du référentielle stationnaire et t1' et t2' aussi

donc
d1=AB
d2=A'B'
T1=t1-t2
T2=t1' - t2'

alors maintenant es que c'est bon ??

Oui, jusque là c'est bon mais il est difficile de voir où tu veux en venir...

[DorioF]

enfin

nous avons

d2>d1

donc

T2>T1

donc le temps s'écoule plus rapidement pour l'observateur en mouvement que pour l'observateur stationnaire.

OR la relativité restreinte prédit exactement le contraire.

alors la vidéo cloche

[vaincent]

enfin

nous avons

d2>d1

donc

T2>T1

donc le temps s'écoule plus rapidement pour l'observateur en mouvement que pour l'observateur stationnaire.

OR la relativité restreinte prédit exactement le contraire.

alors la vidéo cloche

Bonsoir,

Ce qui cloche, ce n'est pas le documentaire, mais ton raisonnement. Tu poses correctement le décors, mais poser d2>d1 est faux. Déjà il faudrait dire dans quel référentiel tu considères ces longueurs(j'imagine que c'est dans le référentiel fixe, mais il faut toujours le préciser, sinon ça ne signifie rien, puisque la situation change d'un référentiel à l'autre. C'est aussi vrai en relativité galiléenne d'ailleurs).
Tu étais parti en fait pour retrouver les transformations de Lorentz par la méthode géométrique, mais c'est un peu plus compliqué que ça quand même. On peut montrer à l'aide de celles-ci, que du point de vue d'un observateur attaché au référentiel "fixe", une règle au repos dans le référentiel en mouvement paraît plus courte(contraction des longueurs). Et la durée entre 2 évènements dans le référentiel en mouvement paraît par contre plus longue du point de vue de l'observateur attaché au référentiel fixe(dilatation du temps).
(C'est normal puisque, à vitesse constante, la distance est inversement proportionnelle à un intervalle de temps.)

[Amanuensis]

enfin

nous avons

d2>d1

donc

T2>T1

donc le temps s'écoule plus rapidement pour l'observateur en mouvement que pour l'observateur stationnaire.

OR la relativité restreinte prédit exactement le contraire.

Il y a un problème dans les choix d'indices.

Est-ce que le calcul présenté dans http://villemin.gerard.free.fr/Science/Reltemps.htm, à partir de "CALCUL DE LA FORMULE", est plus clair que la vidéo ?

[b@z66]

enfin

nous avons

d2>d1

donc

T2>T1

donc le temps s'écoule plus rapidement pour l'observateur en mouvement que pour l'observateur stationnaire.

OR la relativité restreinte prédit exactement le contraire.

alors la vidéo cloche

Juste une petite remarque déjà. Tu décris un observateur stationnaire et un autre en mouvement mais par rapport à quoi? La situation que tu décris est tout à fait symétrique: on ne peut pas définir un observateur comme étant immobile ou en mouvement par rapport à un faisceau lumineux qui par principe va toujours à la même vitesse quelle que soit le référentiel. Enfin, tu déduis de T2>T1 que le temps s'écoule plus rapidement pour l'observateur en mouvement que pour l'observateur stationnaire alors que c'est le contraire: le fait que T2>T1 veut dire qu'un même phénomène de durée T1(par rapport à un référentiel immobile) se réalisera avec une durée plus grande T2 dans un référentiel en mouvement(il y apparaîtra plus lent d'où la dilatation du temps).

[Amanuensis]

Tu décris un observateur stationnaire et un autre en mouvement mais par rapport à quoi? La situation que tu décris est tout à fait symétrique:

Non, parce qu'on parle d'une expérience précise.

on ne peut pas définir un observateur comme étant immobile ou en mouvement par rapport à un faisceau lumineux

Si, dans certains cas. Ici on a un aller-retour d'un faisceau, avec un événement départ et un événement arrivée. Cela permet de définir une classe de référentiels particuliers, ceux relativement auxquels le point spatial de départ et le point spatial d'arrivée coïncident, i.e., les deux événements sont en coïncidence spatiale "dans" ces référentiels.

Ensuite, c'est juste une question de convention pour dire si ces référentiels là sont "en mouvement" ou "immobile" par rapport à l'expérience, et c'est là qu'il faut faire attention...

On peut décrire ce qu'il se passe sans parler d'immobilité ou de mouvement :

La longueur du parcours est minimale mesurée dans un référentiel où les deux événements sont en coïncidence spatiale. Comme la vitesse doit être mesurée constante, la durée entre les deux événements est, de même, minimale mesurée dans un référentiel où les deux événements sont en coïncidence spatiale. Tout le reste en découle.

[b@z66]

Si, dans certains cas. Ici on a un aller-retour d'un faisceau, avec un événement départ et un événement arrivée. Cela permet de définir une classe de référentiels particuliers, ceux relativement auxquels le point spatial de départ et le point spatial d'arrivée coïncident, i.e., les deux événements sont en coïncidence spatiale "dans" ces référentiels.

On pourrait même évoquer comme point spatial de référence pour justifier ou non de l'immobilité, celui où le faisceau lumineux rebrousse chemin puisque c'est aussi à cet endroit que le "changement" de direction s'opère.

[DorioF]

moi se qui m’énerve avec la vidéo c'est qu'ils disent au début

v=d/t

ensuite ils montrent que la distance est plus grande pour l'observateur on mouvement

ils disent qu'un faisceau lumineux est comme un pendule (06:50)

donc il est implicite qu'il utilisent la relation (v=d/t)

pour comparer la manière don s’écoule le temps.

et cela ne marche qu'on relativité galiléenne (a petite vitesse on remarque pas l'erreur )

voila c'est sa se qui m’énerve dans cette vidéo.

PS: Amanuensis j'arrive pas a voire ton lien