Merci d'avoir pris le temps de répondre... lol
En tout cas, on ne peut pas discuter entre personnes du même avis donc, tes réponses permettent de continuer la discussion.
Pour ma part, vous utilisez tous des notions que je n'ai pas encore vues, donc que je ne maitrise pas, donc je me rétrogade au rang de spectateur (ce qui sera trés instructif, j'en suis sûr).
Au risque que ma remarque humoristique n'est pas sa place dans cette discussion, je dirais tout est relatif:Envoyé par Rincevent
en effet pour ma part, le paramétrage de l'affichage me montre les anciens messages en bas en non en haut...
Tout est relatif n'est ce pas?
ben si j'avais su je l'aurait posé plus cette question...
perso, pour moi la terre ne pèse rien, et c'est pour ça qu'elle est ronde et qu'elle flotte dans l'espace comme un gros ballon... elle n'est pas accéléré, puisque de part son mouvement autour du soleil cela equilibre l'attraction du soleil.. donc pas d'accélération, pas de G, pas de poid...
en fait si, elle a un poid, il sufit de retouner la balance de madame sur le sol et de regarder de combien la terre est accéléré vers la balance, soit environ entre 300 et 500g max..
le poid est bien une conséquence relative a millieu ou l'on place un objet... si je ne trompe notre poid sur la lune est six fois moindre que sur terre...
de là, on obtiens aussi une conséquence amusante a propos de la masse grave de la terre.. qui est equivalente a son poid... elle n'existe pas non plus... reste peut-etre les masse intertielles... mais avec le principe de mach, j'ai bien peur que la aussi, l'on ait afaire a quelquechose qui ne prenne existence que lors du contact avec qulquechose d'autre..
mais qu'est-ce que j'en sais moi, hein??
Bonjour,
Une réponse un peu plus longue, en forme de réflexion sur le mot "poids".
Mon interrogation de base est basée sur les constations suivantes.
Le poids est une force, ce n'est pas la masse. Certaines balances mesurent la masse, d'autres le poids. Une balance électronique moderne mesure le poids par exemple.
Le poids est usuellement présenté comme l'attraction de la Terre. En fait, il est présenté pour un objet fixe à la surface de la Terre, et vaut alors g fois la masse de l'objet.
Mais on dit aussi qu'à l'intérieur d'un satellite artificiel en orbite autour de la Terre, le poids est nul.
Comment définir la notion de poids pour rendre compatible tout cela?
Dans un premier temps, je me mets dans le cadre de la mécanique classique, et vais suivre des raisonnements qui auraient été acceptables au XVIIIème siècle par exemple. Et sont donc compatibles avec la mécanique classique telle qu'apprise au lycée. En particulier, j'emploie la notion de "force centrifuge" sans scrupule dans cette première partie.
Vu du repère terrestre, l'objet dans le satellite est toujours attiré par la Terre. Si on définit son poids comme l'attraction terrestre, alors il n'est pas nul. Dans le repère du satellite lui-même, le bilan classique des forces est différent, ce qui est normal puisque ce repère est accéléré par rapport au repère terrestre. Ces forces sont l'attraction terrestre et la force centrifuge: elles se compensent, leur somme est nulle.
D'où l'étape suivante: le poids est la somme de la gravitation et de la force centrifuge.
On se rend compte que cela marche très bien, et que même, c'était nécessaire, la définition d'origine étant fausse.
A la surface de la Terre la force de gravitation à laquelle un objet est soumis est la résultante, en toute rigueur, de l'attraction de tous les autres corps. Il n'y a aucune raison rigoureuse qui permette de se limiter à l'attraction de la Terre. Or le calcul montre que l'attraction du Soleil n'est pas négligeable du tout. Exit donc le poids comme la force de gravitation.
Ensuite, quelques mesures permettent de vérifier que le poids n'est pas dirigé vers le centre de la Terre. La force centrifuge due à la rotation de la Terre sur elle-même doit être prise en compte. Exit encore une fois le poids comme la force de gravitation, même limitée (on ne saurait trop pourquoi) à l'attraction de la Terre.
Une fois que l'on considère le poids comme la masse fois la somme de la gravitation et des forces centrifuges, on s'y retrouve. A savoir: immobile à la surface de la Terre, un objet est soumis à la gravitation de la Terre, la force centrifuge due à la rotation de la Terre, la gravitation du Soleil, la force centrifuge due à la révolution de la Terre, la gravitation de la Galaxie, la force centrifuge due à la révolution du Soleil autour de la Galaxie... L'attraction du Soleil se compense exactement et à tout moment avec la force centrifuge de révolution. De même pour la Galaxie. Il ne reste que la somme de l'attraction terrestre et de la force centrifuge due à la rotation. Ca marche.
Ainsi: la définition classique du poids à la surface de la Terre ne peut être que la somme de la gravitation et de la force centrifuge.
Est-ce que cela marche pour l'astronaute dans sa station. Oui, si je regarde dans son repère propre: le poids est nul parce que l'attraction de la Terre est compensée par la force centrifuge (et l'attraction du Soleil et autre est aussi compensée...).
Maintenant quel est le poids de l'astronaute dans le repère de la surface de la Terre. Ce serait la somme de la gravitation et de la force centrifuge calculée comme si l'astronaute était immobile par rapport à la surface de la Terre. Ce n'est pas nul. Mais cela n'a pas grand sens! Cela ne correspond à rien physiquement, puisqu'il n'est pas immobile par rapport à la surface de la Terre.
A ce stade, il devient plus simple de dire que le poids est une notion valable dans le repère propre. On a en fait trois cas à distinguer.
Dans le repère propre, le poids est bien la somme des forces de gravitation et des forces centrifuges. Cela correspond bien aux définitions usuelles.
Dans un repère inertiel, on peut utiliser la même définition du poids, mais il faut s'attendre à une valeur différente de celle du repère propre quand celui-ci est accéléré.
Dans un repère non inertiel (e.g., la surface de la Terre) et différent du repère propre (e.g., la station spatiale), le poids devient une notion artificielle.
De la nature du poids
Interrogeons nous maintenant sur la nature du poids. C'est une force bizarre, qui dépend du repère. La force centrifuge est clairement une force d'entraînement même en mécanique classique, elle vient du choix du repère et n'a pas de valeur de concept physique absolu.
Qu'on soit obligé de mélanger la force centrifuge et la gravitation peut être perçu en méca classique comme la forme faible du principe d'équivalence. Mais plus profondément, cela donne un fort soupçon que la gravitation et la force centrifuge sont de même nature: il est plus simple de les considérer toutes deux comme des forces d'entraînement. L'alternative à cela est bizarre: on serait amener à additionner continuellement, à ne pas pouvoir séparer, une force d'entraînement et une "vraie force".
Considérer la gravitation comme une force d'entraînent amène à la définition du poids comme la force d'entraînement, tout simplement. Ou encore, le poids est la somme des différentes forces d'entraînement, si on la décompose: les attractions des différents corps plus les forces centrifuges si on décompose le mouvement comme une série de rotations...
Considérer la gravitation comme une force d'entraînement est la manière de voir de la relativité générale.
Le repère inertiel
Le principe de relativité, quelle que soit la variante considérée, demande à définir les repères inertiels. Une propriété d'un repère inertiel classique est que les forces centrifuges sont nulles. Allons plus loin (RG), et demandons que les forces d'entraînement soient nulles, y compris la gravité. Quand on combine avec la définition du poids, on arrive à une conséquence simple: dans un repère inertiel le poids est nul.
Qu'est-ce alors que le poids dans le repère propre? Le repère propre est à tout moment tangent à un repère inertiel: celui-ci à la même vitesse et orientation que le repère propre instantané, mais une accélération "nulle". L'entraînement est la différence d'accélération, donc l'accélération du repère propre vu du repère inertiel. En inversant le point de vue, le poids est la masse multipliée par l'accélération du repère inertiel tangent vu du repère propre. Notons que le poids est orienté dans le sens inverse de l'accélération absolue (i.e., vu du repère inertiel) du repère propre. (Par exemple, dans une voiture qui accélère vers l'avant, le poids supplémentaire dû à l'accélération est dirigé vers l'arrière, ce qui est conforme à la perception.)
Applications
Revenons à la question initiale. Quel est le poids de la Terre? La Terre est en chute libre, donc dans son repère propre son poids est nul.
Quel est le poids d'un objet immobile à la surface de la Terre? La RG dit que le repère inertiel est un repère accéléré par rapport à la surface de la Terre, l'accélération étant vers le bas, et valant g. Le poids est donc la masse par g. A contrario, le repère à la surface de la Terre n'est pas inertiel, il est accéléré, et les calculs y font intervenir une force d'entraînement, le poids par définition.
Quel est le poid d'un objet en chute libre sur Terre? Dans son repère propre, il est nul, puisqu'en chute libre. Cela s'applique aussi bien à un objet qui tombe au sens commun (A300 en vol parabolique), qu'à un objet en orbite.
Maintenant, vu du repère de surface, le "poids" d'un objet en chute libre est une notion artificielle, comme on l'a vu (le repère de surface est accéléré). Pour les calculs de mécanique classique, on peut le définir comme le poids de l'objet s'il était immobile (mais il ne l'est pas). Ca marche pour les calculs, mais aucune balance ne permet de mesurer ce "poids"!
Une balance ne mesure en fait pas le poids en tant que force, un vecteur. Une balance mesure la force qui permet de rester immobile dans un repère accéléré, malgré cette accélération. Cette force nous accélère dans l'autre sens, et la compensation exacte nous permet de nous considérér immobiles dans un repère accéléré. A la surface de la Terre, cette force est celle exercée vers le haut, sur nos surfaces d'appui. La force mesurée par une balance est une force vers le haut, de valeur qui compense la force d'entraînement: une balance mesure l'inverse vectoriel du poids. En valeur absolue, c'est la même chose...
Voilà... En espérant que cela clarifie ce que j'essayais d'expliquer en peu de mots hier soir, et que cela permet de comprendre pourquoi je propose la réponse 0 à la question initiale du poids de la Terre: c'est dû à un choix de définition, qui est que le poids est la force d'entraînement dans le repère propre.
Cordialement,
Michel
Pour ma part, si tu fais ça, je pense que tu trouveras plutôt le poids de la base de ta balance (cad, le poids de la balance moins celui du plateau), non?
Mais non, ce n'est pas ce que je veux dire : quand je parle d'un référentiel soumis à la gravitation, je parle par exemple du référentiel dans lequel je me trouve actuellement. Selon Newton je suis dans un référentiel galliléen, et soumis à mon poids. Selon la RG je suis dans un référentiel accéléré.
En mécanique newtonienne, l'ISS et les gens qui sont dedans subissent l'attraction gravitationnelle de la Terre. Ils ont donc un poids, parce que le poids est par définition la force qu'une attraction gravitationelle implique à un objet. Et en l'occurence, c'est cette force qui fait que l'ISS et ses occupants prend une trajectoire ellipsoidale autour de la terre.
Essaye d'éviter les proces d'intention quant à mes propos condescendants, je dis simplement que ce que tu dis est tout à fait sensé et c'est ce genre de réflexion qui a amené Einstein à poser les bases de la RG. Simplement, il faut savoir ou on se situe. Et quand on est en mécanique Newtonienne, un objet soumis à un champ gravitationnel a un poids, qu'il soit en chute libre ou non.
Dsl, j'avais mal compris alors...
Regardes mon grand poste pour mon argument pourquoi "poids = force d'attraction gravitationnelle" ne marche pas.
Amicalement,
Michel
Bon, le texte était un peu trop long par rapport au temps dont je dispose et je me suis arretté au premier paragraphe, mais ce n'est pas bien grave dans la mesure ou j'ai bien l'impression que tu as tout à fait raison.
Le truc c'est que tout est question de référentiel, et que ta vision des choses mesemble tout à fait cohérente. En effet, dans tout référentiel (accéléré ou plongé dans un champ gravitationnel), tout objet subit une accélération (donc une force proportionnelle à son poids) constante dans une direction donnée, résultante de l'attraction gravitationelle et des forces d'inerties... après petite vérification il semble que c'est bien ça qu'on appelle le poids.
Il m'est un peu difficile de le considérer comme ça en mécanique newtonienne, puisque pour moi ça fait directement le rapprochement entre une force d'inertie et une force gravitationelle, ce qui aboutit immédiatement au principe d'équivalence... alors je ne comprends pas dans ce cas pourquoi on a du attendre Einstein.
Problème de définition: qu'appelez vous une force d'inertie?
merci de bien vouloir m'éclairer...
La force centrifuge, par exemple... quand tu fais tourner un caillou autour de toi avec une ficelle, tu peux te dire qu'il y a nécessairement une force qui tire au bout pour tendre la ficelle. En réalité c'est simplement que le caillou cherche à conserver son inertie, donc à aller tout droit. Du point de vue de la ficelle, ça revient à une force qui tire vers l'extérieur.Problème de définition: qu'appelez vous une force d'inertie?
merci de bien vouloir m'éclairer...
En fait le pas qu'a fait Einstein est de passer outre la géométrie Euclidienne. Même si la conclusion que la gravité se comporte comme une force d'entraînement est presque naturelle, il est impossible de proposer une géométrie simple dans laquelle c'est vraie.
Cette notion de poids marche bien localement, mais si on cherche à faire une géométrie d'ensemble, on obtient un truc plus que bizarre: par exemple l'accélération d'ici relativement au repère inertiel en Nouvelle-Zélande est de 20 ms-2 en gros, alors que la distance est fixe. Difficile d'imaginer la géométrie correspondante! Même maintenant, je doute qu'il y ai grand monde qui "visualise" la géométrie 4D qui permet cela. Le pas qui a été fait au début du XXème est en fait immense...
Amicalement,
Michel
OK... moi je pensais que le principe d'équivalence en lui-même était déjà du à Einstein... C'est sur que l'artillerie mathématique qui vient après est quand même d'un autre niveau que cette simple constatation
non. Comme le rappelle mmy, déjà en mécanique newtonienne le poids comporte la force centrifuge. Un calcul classique qu'on fait faire aux étudiants de premier cycle, c'est justement le calcul du vecteur pesanteur pour différentes latitudes, c'est-à-dire en prenant en compte le fait que la force centrifuge n'est pas la même partout.
cf ce site par exemple :
http://www.erwanhome.org/sciences-at...oids-masse.php
donc pour rester cohérent, dans le cas de l'ISS, le poids est nul. De toutes façons, c'est ce que constaterait un pèse-personne, ce qui est la définition empirique du poids.
d'autant plus que physiologiquement, la notion de poid disparait réelement en tant que force de tension structurelle... muscle et tissus osseux dégénère du a l'abscence de poid... les humain en apesanteur deviendrai au final des boules de chair en suspension, sans structure osseuse, et avec des muscles attrophié, et organiquement une toute autre façon de se structurer... un peu genre baleine, mais en plus rond,
