Je voudrait des thermes assez simples ds vos réponses...

[invite205e360d]

Slt tout le monde. Voilà, je voudrait un GROS morceau de votre temps. En effet, dès que j'ai entendu parler de la relativité , j'ai fait pas mal de recherches, mais mon GROS problème, c'est que la plupart du temps, je trouve des explications compliqués , c'est vrai que j'ai A PEU PRES réussi à les déchiffrés (enfin une partie seulement), mais cela reste assez floue, donc est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer ce que c'est (l'essentiel si c'est vraiment trop compliqué)
J'espère que vous aurez la patience de le faire
Fuentes lugos
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[mach3]

il y a ce dossier sur futura-sciences : http://www.futura-sciences.com/fr/do...509/c3/221/p1/

peut-être que ça t'aidera à y voir plus clair.

Si tu veux tu peux demander des précisions au fur et à mesure de la lecture

m@ch3

[invite205e360d]

Merci beaucoup, je vais essayer de me lancer, aller hop.......................

[invite205e360d]

je suis encore en train de lire... Alors soyez patient!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite205e360d]

bon voilà,
tout d' abord, voilà ma démarche, j'ai relu LE CHAPITRE 2 PUIS LE CHAPITRE 3 plusieurs fois (le 1er ne m’ intéressait pas plus que ça), et voici la première notion (assez simples pourtant, j'en ai conscience) sur laquelle je bloque :

Ds le chapitre sur newton (2)
J'ai assez bien compris se qu'est la cinématique, mais c'est le dynamique avec laquelle je ne colle pas, ou presque. Selon le peut que j'ai compris, il est en opposition avec le cinématique car il prend en compte la cause du mouvement, mais concrètement, cela veut dire quoi ? Un truc du genre "la cause du déplacement d'une bille est le petit enfant qui l’envoi", ou est ce que je suis complètement à côté de la plaque?
J'espère que mon message a été claire
fuentes

Ps, ce n'est pas grave si vous prenez du temps pour répondre, j'ai moi même de quoi me dépatouiller!

[mach3]

La cinématique ne fait que décrire le mouvement. Si on prend l'exemple d'une balle que l'on jette, on pourra décrire sa trajectoire avec la cinématique : sa position, sa vitesse, son accélération (qui sont liées mathématiquement les unes aux autres), le tout en fonction du temps.

La dynamique, elle, explique le mouvement. Si on revient à l'exemple de la balle, son accélération vers le bas est due à la force de gravitation, sa déceleration vers l'avant est due aux forces de frottement avec l'air, le fait qu'elle ne traverse pas le sol est dû à la force de réaction du sol, le fait qu'elle rebondisse est dû aux forces de rappel élastique, etc.

La dynamique est régie par les lois de Newton, qui dictent comment les forces auxquelles est soumise la balle influe sur son mouvement. Plus qu'expliquer, la dynamique permet d'ailleurs de prédire la trajectoire de la balle à partir des conditions initiales et autres paramètres (angle et vitesse initiale, densité et viscosité de l'air, force et direction du vent, matériaux de la balle et du sol, etc)

m@ch3

[invite205e360d]

Ok, ça commence à s"éclaicir. Petite précision : est ce bien galilée qui est le régisseur de la cinématique et newton de la dynamique?
Merci encore, je vous poserais d'autres questions...+tard

[mach3]

non, on ne peut pas dire ça, les deux ont contribué à la cinématique et à la dynamique. C'est quand même Galilée qui à découvert le principe de relativité (galiléenne) et donc l'inertie, ce qui n'est pas rien, et il s'est intéressé à la chute de corps.
Cependant il lui manquait un outil mathématique incontournable : le calcul infinitésimal. Il n'a donc pas pu aller aussi loin que Newton le pu par la suite, et formaliser la dynamique par des lois.

m@ch3

[invite205e360d]

Désolé de mon absence, mais je n'ai pas trop eu le temps d'aller sur le forum en ce moment... Préparez vous a être assaillis de questions

Avant toute chose, vu ce nombre de questions, je voudrait que vous y répondiez dans l'ordre (sauf vous jugez indispensable de faire autrement), tout en marquant quand même le numéro de cette même question (je sais, je suis très exigeant, mais j'ai peur de m'y perdre...)
Ensuite, j'ai mis des couleurs pour que se soit plus agréable à lire, même si c'est toujours long!

P-S : Je vous conseille de lire le chapitre sur newton (3 je croit) avant de lire les questions, car la plupart sont basés sur le texte...
Donc, voici les questions:



1- En regardant la dernière réponse, je ne m'y était pas trop intéressé, mais comme j'ai encore revu ce terme, je voudrais une petite explication : Qu'est ce que le calcul infinitésimal?


2- Pour ce qui est de la masse inertiel, c'est un autre nom de l'inertie, je l'ai bien compris, je ne voit pas comment l'insérer dans un calcul... Alors mes questions seraient : comment calcul-t-on la masse inertiel? + Comment peut on l’insérer dans un calcul? Bien évidemment, de préférence ds le calcul "F=ma" (3ème question : quel est l'unité de cette masse inertiel?)


3- Dans ce même calcul "F=ma", je ne comprend pas la phrase "[---]produit de la vitesse par la masse inertiel, produit dirigé le long de la première", mais une multiplication ,quel que soit l'ordre de ses facteurs, aura toujours le même résultat , non? En suivant ce raisonnement, cela ne sert à rien que le produit soit dirigé le long de la vitesse (= accélération si j'ai bien compris), puisque ce serait toujours le même résultat. Ai-je tord (ce qui est quasiment sûr) ou raison?


4- Dans la phrase "l'accélération a étant égale la variation de la vitesse par unité de temps", quel est cette unité de temps?



5- Dans la phrase placée juste après "[---] on peut montrer également que cette loi s'écrit également, pour un corps de masse inertiel "m" constante [---]", que veut dire "corps de masse inertiel "m" constante", cela veut dire que la formule change si la masse inertiel n'est plus constante?


6- Dans la phrase "[--]même si le corps garde ne mémoire ce qu'était sa vitesse initial[---]", comment est ce possible, ou plûtot, pourriez vous reformuler cette phrase autrement? Car personnellement, je trouve qu'elle n'a aucun sens...



7- Cette question a quand même un rapport avec la question précédente car c'est la suite : dans la phrase "Cela ce traduit par la fait que sa trajectoire sous l'action d'une force n'est pas très éloignée de sa trajectoire libre, si la force n'est as trop intense", je trouve que cela n'a aucun sens, puisque dés que cette force deviens trop intense alors cette "lois" (je ne sais pas si ça s'appelle comme cela) ne peut plus s'appliquer, non? (si j'ai bien compris...)


8- Je n'est pas bien compris ce que sont les forces fictives...?


9- Maintenant, c'est plus des questions axés sur le vocabulaire : je ne comprend pas mot intrinsèque (je sais juste qu'il y as une notion "d'intérieur des objets", mais c'est tout...), il y aura d'autres questions de ce genre plus loin...


10- Qu'est ce que concrètement l'espace tridimensionnel, j'ai du mal avec cela?


11 - La deuxième question de vocabulaire : les mots "occulte" et "elliptique", qu'est ce que cela veut dire?
même question pour un "réceptacle inerte"


12- Et enfin, deux questions de simple curiosité, que sont le calcul différentiel et le calcul intégral?


Dernières précision : Je sais que j'ai matqué plusieurs fois "cela n' pas de sens", mais je ne remet nullement les lois physiques en causes, mais c'est que je ne comprend pas...
n'hésitez pas à me demander des précision, je sait que mon texte est confus...
Si vous jugez trop compliqué de m'expliquer, n'hésitez pas a me le dire, je comprendrait!

En espérant que vous pourrez me répondre...sos:sos
Fuentes Lugos

[invitec37a3f36]

http://www.youtube.com/watch?v=_eca3uutOhg

C'est un documentaire sur la relativité restreinte et générale qui est passé sur arte et qui est asser facile à comprendre. Je te conseil vivement de le regarder si tu veux avoir une asser bonne idée de ce qu'est la relativité.

[mach3]

1- En regardant la dernière réponse, je ne m'y était pas trop intéressé, mais comme j'ai encore revu ce terme, je voudrais une petite explication : Qu'est ce que le calcul infinitésimal?

c'est tout ce qui concerne les notions de différentielles, dérivées et intégrales. En cinématique par exemple, la vitesse instantanée d'un mobile est la dérivée de sa position par rapport au temps.
Un exemple pour comprendre. Tu parcours 45km en voiture en une demi-heure, ta vitesse moyenne sur le parcours est tout simplement 45km / 0,5h = 90km/h. Si on découpe le trajet en deux, on voit que tu as en fait parcouru les 20 premiers kilomètres en 15 minutes, puis les 25 suivants en 15 minutes : tu es allé à 80km/h une moitié du temps et à 100km/h de moyenne l'autre moitié, mais toujours en moyenne. Si on découpe le trajet en minutes, la distance parcourue sur chacune de ces minutes nous donnera la vitesse moyenne sur chaque minute, on peut ensuite découper en secondes, dixièmes de secondes, etc... Le calcul infinitésimal consiste à considérer que le découpage se fait sur une durée infiniment petite, la distante parcourue étant alors infiniment petite aussi. Mais le rapport entre ces deux infiniment petits sera la vitesse instantanée. En pratique, c'est la valeur qui sera affichée sur l'indicateur de vitesse de ta voiture.
Le calcul infinitésimale s'avère être un outil extrêmement puissant. On peut, à partir de la trajectoire en fonction du temps, calculer directement la vitesse en fonction du temps, grâce à la dérivation. De même en dérivant cette vitesse, on abouti à l'accélération en fonction du temps.
A l'inverse, en intégrant (l'opération inverse de la dérivation) on peut déduire la vitesse depuis l'accélération, puis la position depuis la vitesse. C'est la cinématique de base enseignée au lycée.

m@ch3

[mach3]

2- Pour ce qui est de la masse inertiel, c'est un autre nom de l'inertie, je l'ai bien compris, je ne voit pas comment l'insérer dans un calcul... Alors mes questions seraient : comment calcul-t-on la masse inertiel? + Comment peut on l’insérer dans un calcul? Bien évidemment, de préférence ds le calcul "F=ma" (3ème question : quel est l'unité de cette masse inertiel?)

Il suffit de mesurer l'accélération d'un mobile sous l'effet d'une force de valeur connue pour obtenir sa masse inerte, selon la formule F=ma.
Il y a plus simple, mais cela n'a en fait rien d'évident à la base : il suffit de peser l'objet pour connaitre sa masse inerte, car on a montré que celle-ci était égale à la masse pesante. Cela aurait pu ne pas être le cas, mais le monde est apparemment ainsi fait.
Pour l'unité, c'est le kg, la livre, la tonne, bref ce que tu veux comme unité de masse.

3- Dans ce même calcul "F=ma", je ne comprend pas la phrase "[---]produit de la vitesse par la masse inertiel, produit dirigé le long de la première", mais une multiplication ,quel que soit l'ordre de ses facteurs, aura toujours le même résultat , non? En suivant ce raisonnement, cela ne sert à rien que le produit soit dirigé le long de la vitesse (= accélération si j'ai bien compris), puisque ce serait toujours le même résultat. Ai-je tord (ce qui est quasiment sûr) ou raison?

il y a confusion ici. L'auteur parle de la quantité de mouvement, qui est le produit de la masse par la vitesse (pas l'accélération). Si il parle de produit dirigé, c'est parce que la vitesse est un vecteur : une valeur numérique (on appelle cela une norme) + une direction. La quantité de mouvement est un autre vecteur, dont la valeur est la masse multipliée par la norme de la vitesse, et la direction est la même que celle de la vitesse.

m@ch3

[mach3]

4- Dans la phrase "l'accélération a étant égale la variation de la vitesse par unité de temps", quel est cette unité de temps?

des heures, des minutes, des secondes, peu importe. Si la vitesse est en mètre par seconde et que je dérive par rapport au temps en minutes, j'aurais de mètres par secondes et par minutes, unité d'accélération certes pas très pratique, mais tout aussi valable qu'une autre. En pratique on essaie de prendre tout le temps des mètres par seconde et des secondes pour dériver, ce qui donne une accélération en mètres par secondes carrées (m/s²), en accord avec le système international des unités de mesures.
En théorie, tout ce qui compte, c'est que l'accélération soit du type longueur par temps au carré. On parle de "dimension" dans ce cas. Il y en a 7, la longueur, le temps, la masse, l'intensité électrique, la température, la quantité de matière et l'intensité lumineuse. Chacune peut avoir de multiples unités, chacune définie par un étalon.
Pour les longueurs, on a le mètre, le pouce, le pied, ...
Pour le temps, la seconde, la minute, l'heure, l'année...
Pour la masse, le kilogramme, la livre, l'unité de masse atomique...
etc...
Chaque grandeur physique (vitesse, accélération, force) est une combinaison de ces "dimensions", et peut donc avoir plusieurs unités. La vitesse c'est longueur divisée par temps, la force c'est masse fois longueur divisé par temps au carré, etc...
Ce qui compte c'est que les formules soient homogènes dans leurs dimensions, puis dans leurs unités.

m@ch3

[mach3]

5- Dans la phrase placée juste après "[---] on peut montrer également que cette loi s'écrit également, pour un corps de masse inertiel "m" constante [---]", que veut dire "corps de masse inertiel "m" constante", cela veut dire que la formule change si la masse inertiel n'est plus constante?

oui. La deuxième loi dit que la variation de la quantité de mouvement par rapport au temps est égale à la force qui est appliquée. La quantité de mouvement peut varier de deux façons : soit la masse change, soit la vitesse change. Si la masse ne change pas, on ne considère que les variations de vitesses par rapport au temps, donc l'accélération. Si la masse change, il faut aussi prendre en compte le débit de la perte ou du gain de masse et la formule est donc plus compliquée.

m@ch3

[mach3]

6- Dans la phrase "[--]même si le corps garde ne mémoire ce qu'était sa vitesse initial[---]", comment est ce possible, ou plûtot, pourriez vous reformuler cette phrase autrement? Car personnellement, je trouve qu'elle n'a aucun sens...

c'est très mal dit... oublie, cette phrase ne sert à rien, ça vaudrait le cout d'en faire part à l'auteur d'ailleurs.

7- Cette question a quand même un rapport avec la question précédente car c'est la suite : dans la phrase "Cela ce traduit par la fait que sa trajectoire sous l'action d'une force n'est pas très éloignée de sa trajectoire libre, si la force n'est as trop intense", je trouve que cela n'a aucun sens, puisque dés que cette force deviens trop intense alors cette "lois" (je ne sais pas si ça s'appelle comme cela) ne peut plus s'appliquer, non? (si j'ai bien compris...)

ça continue sur le truc mal dit d'avant donc c'est bancal et confusant.

En fait plus on applique une grande force sur le corps, plus on modifie sa trajectoire, c'est tout ce qu'il y a comprendre. Et c'est logique. Plus la force est grande, plus l'accélération correspondante du corps va être grande (F=ma) et plus la vitesse initiale du corps va être modifiée (valable aussi pour une petite force, mais appliquée pendant longtemps).

m@ch3

[mach3]

8- Je n'est pas bien compris ce que sont les forces fictives...?

ce sont des forces qui n'apparaissent que si le référentiel n'est pas inertiel. En effet dans un référentiel non inertiel, un objet peut voir sa vitesse changée sans qu'une force (non fictive) ne s'applique à lui, ou justement, ne pas changer alors qu'une force s'applique à lui. On introduit donc des forces supplémentaires, qui sont fictives car elles ne dépendent que du choix du référentiel.

Une expérience pour comprendre. Depuis un banc sur une aire de jeu (référentiel inertiel, enfin suffisamment pour l'expérience, on va négliger le poids pour plus de simplicité), j'observe un enfant qui joue sur un tourniquet. Sa trajectoire est circulaire, signe qu'une force centripète (qui attire vers le centre) agit sur lui : c'est la tension de ses bras cramponnés aux barreaux du tourniquet. D'ailleurs si il lâche ces barreaux, il sera expulsé du tourniquet : plus aucune force n'agit sur lui, donc il doit continuer sa trajectoire en ligne droite (1ere loi de Newton), ligne droite qui s'éloigne tangentiellement du tourniquet.

Si maintenant j'observe la même chose, mais depuis le tourniquet (référentiel non inertiel), on constate vite que si on ajoute pas quelque chose, les lois de Newton ne fonctionnent plus. Je me cramponne de toutes mes forces aux barreaux et je suis donc soumis à la tension de mes bras, je devrais donc, d'après la seconde loi être attiré vers le centre du tourniquet (la force est orientée vers le centre, donc l'accélération que je devrais avoir aussi). Pourtant je suis immobile par rapport au tourniquet. Pour faire en sorte que les lois de Newton fonctionnent toujours dans ce cas, il va falloir considérer une force fictive, la bien connue force centrifuge, qui sera égale mais opposée à la tension exercée vers le centre du tourniquet. On aura ainsi une somme des forces nulles, et donc une accélération nulle, les lois de Newton fonctionnent! Cette force centrifuge est fictive, car elle n'existe pas dans le référentiel inertiel du début. On l'a introduite uniquement pour que les lois de Newton continuent de fonctionner dans le référentiel non inertiel du tourniquet.

m@ch3

[mach3]

9- Maintenant, c'est plus des questions axés sur le vocabulaire : je ne comprend pas mot intrinsèque (je sais juste qu'il y as une notion "d'intérieur des objets", mais c'est tout...), il y aura d'autres questions de ce genre plus loin...

J'allais tenté une explication, mais rien ne vaut une définition de dico : http://fr.wiktionary.org/wiki/intrins%C3%A8que

à opposer à extrinsèque : http://fr.wiktionary.org/wiki/extrins%C3%A8que

m@ch3

[mach3]

10- Qu'est ce que concrètement l'espace tridimensionnel, j'ai du mal avec cela?

une droite est un espace unidimensionnel (1 dimension, au sens mathématique cette fois, à pas confondre avec les dimensions des grandeurs physique, longueur, temps, masse, etc, voir dans un de mes messages précédents), on ne peut s'y déplacer que dans une direction (qui comprend deux sens) : gauche/droite par exemple.
un plan est un espace bidimensionel (2 dimensions), on peut s'y déplacer dans deux directions par exemple de gauche/droite et avant/arrière
L'espace tridimensionnel (3 dimensions), appelé tout simplement espace dans le langage courant, permet de se déplacé dans 3 directions : haut/bas gauche/droite avant/arrière. L'espace dans lequel nous vivons est tridimensionnel. Pour donner l'emplacement d'un lieu, il faut 3 données, par exemple sur terre, une latitude, une longitude et une altitude.

m@ch3

[mach3]

11 - La deuxième question de vocabulaire : les mots "occulte" et "elliptique", qu'est ce que cela veut dire?
même question pour un "réceptacle inerte"

occulte : qui est caché, secret, mystérieux

mouvement elliptique : qui suit une ellipse, sorte de cercle aplati : http://fr.wikipedia.org/wiki/Ellipse...%A9matiques%29

réceptacle inerte : un "contenant" qui n'interagit pas (inerte) avec son contenu

m@ch3

[mach3]

12- Et enfin, deux questions de simple curiosité, que sont le calcul différentiel et le calcul intégral?

j'ai déjà un peu aborder cela, dans un message précédent, concernant le calcul infinitésimal, qui regroupe ces deux domaines.
Le calcul différentiel, consiste à voir comment est affectée une quantité lors de variations infinitésimales des variables dont elle dépend.
Petit exemple simple, imagine la surface d'un rectangle, S, qui dépend de la longueur a et de la largeur b du rectangle. On a :

S = a.b

en calcul différentiel, on va s'intéresser à la variation de S quand a ou b varient. imagine que l'on augmente la longueur d'une petite quantité da et la largeur d'une petite quantité db. On aura la nouvelle surface S' :

S' = (a+da)(b+db) = a.b + a.db + b.da + da.db = S + a.db + b.da + da.db

ou encore la variation de la surface S :

dS = S' - S = a.db + b.da + da.db

Cette expression est la différentielle de S. En pratique on néglige le dernier terme, da.db, car il est vraiment très petit, et on note :

dS = a.db + b.da

Le calcul intégral, c'est partir de cette différentielle et faire la somme de ces petites variations sur un certain intervalle. On a ainsi la variation "intégrale" de la quantité en fonction de la variation des variables. Pour l'exemple du rectangle, cela revient à se demander de combien va augmenter sa surface si on augmente sa longueur et sa largeur d'une façon donnée.

m@ch3

[invite205e360d]

dunc28, c'est gentil de m'avoir montré ces reportages, mais je les avaient déjà vus... Même si j'avais tout de même des questions sans réponse! (que je poserait plus tard...)