Tuyau TERRE -LUNE et relativité restreinte

[inviteb865367f]

La force a exercée dépend de la masse de l'ensemble des billes, pas de la longueur du tuyau.
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[olle]

la compression par bille ok, mais le nombre de billes est directement proportionnel à la longueur du tube, donc l'espace total libéré aussi.

[olle]

enfin tout ça ça vient des formules de résistance des matériaux en statisme. il est évident que là on y est pas, en statisme.
donc pour moi je répète, on va devoir exercer une force assez importante sur la première bille, qui va la compresser bcp bcp et un peu moins ses voisines. puis la compression va se propager dans le tube. la dernière bille attendant sagement son tour. puis hop, la voilà sortie du tube parce qu'elle évidemment ne sera pas compressée mais éjectée. puis l'état au repos revient.

[monnoliv]

Pourquoi ma réponse n'est-elle pas bonne ?

[invite5c80985b]

Quel bazar et en imaginant des billes de resistance au movement nulle ? (de masse nulle aussi tiens par la meme occasion allez hop ! ) Je sais que c'est pas possible, amis on étudies tellement de trucs idéeaux, pkoi pas ça ?

[olle]

alors la dernière bille sortirait instantanément.
- "mais c'est impossible"
- "bah oui, mais à force d'idéaliser..."

surtout idéaliser des phénomènes dépendant de la vitesse du son, après faut pas s'étonner qu'on viole la vitesse de la lumière

[invite5c80985b]

Ok donc c'est bien ce que je pensais Merci,

++

Naoli

[invite2a3d6d6c]

Coucou,
a priori moi j'ai pas de réponse donc, je vais juste faire une supposition (peut etre completement debile mais c'est pas grave)

est ce que ça ne pourrait pas être lié à la relativité ????
un objet allant à la vitesse de la lumiere n'a pas de masse (donc je suppose pas de volume non plus). Dans notre cas les billes ne vont pas à la vitesse de la lumiere bien sur mais ont quand meme un deplacement donc à un moment donné un vitesse. Si on suit la theorie de la relativité, leurs masses ont diminuées et leur volume aussi, donc plus de place dans le tuyau donc une bille de plus.
Facile non ??? :?

à plus

[invite5c80985b]

est ce que ça ne pourrait pas être lié à la relativité ????
un objet allant à la vitesse de la lumiere n'a pas de masse (donc je suppose pas de volume non plus).

Justemment non

les photons par exemple ont une masse nulle, mais pas un volume nul.

D'ou ta déduction, fausse

[invitee91068ff]

Je m'excuse Thesandro j'avoue n'avoir rien compris à ton explication.

En fait mon allusion à la relativité était plus un piège sémantique qu'une réalité, comme certains l'ont compris, il n'y aurait à la place des billes qu'un seul objet monobloc s'étendant de la Terre à la Lune ce serait pareil.

Quoi qu'il en soit la vitesse maximal de transfert d'un mouvement dans ce corps est assimilable au transfert d'un son dans ce même corps, donc on est très très en deça de la vitesse de la lumière et d'éventuels effets relativistes sont exclus à priori.

Cependant même dans un corps monobloc on est confronté au même problème, si je pousse ce corps côté Terre, Einstein me dirait que cette poussée ne peut absolument pas être ressentie sur la Lune avant au minimum le temps qu'il faut pour que de la lumière fasse le même trajet (et en l'occurrence une vitesse beaucoup plus faible)

PENDANT TOUT CE TEMPS (bien plus grand qu'une seconde avec un corps de rigidité normale) ON EST BIEN RENDU A PENSER QUE LE CORPS EN QUESTION N'A NON SEULEMENT PLUS LA MEME LONGUEUR MAIS QUE JE POURRAIS A MA GUISE EN DEFINIR LA CONTRACTION, CE QUI EST ETRANGE.

On est confronté dans mon problème à 2 choix impossibles :
- soit le transfert de l'information est instantané et les dimensions du tuyau ne sont pas violées, mais par contre la relativité restreinte l'est inconstestablement,
- soit le transfert de l'information se fait comme je le pense à une vitesse bien inférieure à celle de la lumière mais cette fois ce sont les dimensions spatiales du tuyau qui sont injustifiablement violées.

CRUEL DILEMNE.

Peut être y' a t'il une solution médiane qui consisterait à dire qu'aucun mouvement du corps s'étendant de la Terre à la Lune n'est rendu possible tant que le temps matériel ne s'est pas écoulé pour que le transfert d'information puisse avoir lieu, quand bien même j'y mettrais des millions de tonnes de poussée côté Terre. Une sorte de garde fou du continuum espace-temps.

Je pense qu'une transposition réelle de cette expérience de pensée nous permettrait peut être d'expérimenter un des secrets ultimes de l'inertie des corps.

[inviteb865367f]

Bon je vais essayer encore un fois :

Si tu prend une longue tige en acier, la vitesse du son y est de 5km/s environ. Si elle est tres longue l'extrémité que tu pousse bouge avant l'autre extrémité et donc sa longueur n'est pas constante.

Le transfert ne peut en aucun cas être instantanée puisque la cohésion de la tige est assurée par la force éléctromagnétique qui elle se propage à la vitesse de la lumière.

Et si tu n'arrives pas à comprendre comment ca marche prend un milieu où la vitesse du son est inférieur comme de l'eau ou de l'air.

[invite5c80985b]

Merci jeremy

[Patzewiz]

Bonsoir,

Je partage le point de vue de Vinze, Jeremy et tous ceux qui pensent que c'est un phénomène de propagation du son ou autrement dit d'une d'une onde de compression.

On sait actuellement facilement faire de la physique à l'échelle de la nanoseconde, durée pendant laquelle la lumière parcourt environ 30 cm. Une expérience analogue pourrait donc assez facilement être montée à l'échelle d'un Laboratoire: on pose une tige de 1m sur une table à coussin d'air, on percute une de ses extrémités à l'aide d'une bille à l'instant t0 et on détecte le début du déplacement de l'autre extrémité à l'instant t1. Je suis persuadé que rien d'anormal ne sera observé.

Si on se ramène au tuyau Terre -Lune le temps nécessaire pour faire rentrer une bille de plus dans le tuyau est lié au module d'élasticité de la bille. Si celui-ci est élevé (bille peu compressible), ce temps sera très élevé et éventuellement supérieur à celui nécessaire au son pour ce propager jusqu'à la Terre. Dans cette hypothèse, il n'y a jamais trop de billes dans le tuyau. Dans le cas contraire, les billes subissent une compression importante et peuvent donc être tassées dans le tuyau. Dans un cas comme dans l'autre, je ne vois pas ce qui pose problème.

[invitee91068ff]

Que des billes se compriment c'est sûrement vrai, mais pas toutes en ême temps et surtout au même moment.

Si je me donne par exemple 1/10e de seconde pour enfiler ma bille côté Terre avec une propagation du signal à 5km/s ça va concerner à tout casser les billes des 500 premiers mètres. Est-ce que la compression de 500m de billes suffit à en mettre une de plus PEUT ETRE.

[invitee91068ff]

POur faire suite à mon intervention.

Je me demande de toute façon si mon petit problème, comme je l'ai dit précédemment, ne pose pas les limites d'application de la formule classique de l'inertie f = m.a ou "m" est la masse accélérée (de ma colonne de billes en l'occurence) et "a" son accélération. En effet , puisque quelque part il faut laisser à l'ensemble des molécules du matériaux le temps de propager l'information, ce qu'on appelle inertie est peut être la traduction mécanique de ce temps d'attente et alors ça voudrait dire aussi que l'inertie pourrait dépendre en plus de la plus grande dimension du corps considéré, car à masses égales 2 corps de longueurs différentes devraient réagir différemment (mais je pense que ça ne doit se déceler qu'à plusieurs décimales derrière la virgule) et de la vitesse de propagation du son dans le milieu considéré.

[Rincevent]

Je me demande de toute façon si mon petit problème, comme je l'ai dit précédemment, ne pose pas les limites d'application de la formule classique de l'inertie f = m.a ou "m" est la masse accélérée (de ma colonne de billes en l'occurence) et "a" son accélération.

bah, la réponse est évidemment "oui et non"...

cette formule s'applique à des objets rigides. Or, pour traiter proprement le problème dont tu parles et éviter de déboucher sur des contradictions du genre de celles dont tu parles, il faut travailler dans le cadre de la physique des milieux continus. Pour cela il existe une formule similaire au principe fondamental de la dynamique, mais pour décrire un milieu continu.

cette formule, intermédiaire entre celle que tu cites qui est valable pour les points et celle valable pour l'hydrodynamique, est très bien testée et ne pose aucun problème.

et pour étudier un phénomène sur des échelles telles que la distance Terre-Lune, il existe même un formalisme relativiste pour décrire les solides élastiques. Qui marche même en relativité générale et pas seulement restreinte...

[Patzewiz]

Si je me donne par exemple 1/10e de seconde pour enfiler ma bille côté Terre avec une propagation du signal à 5km/s ça va concerner à tout casser les billes des 500 premiers mètres

Se donner 1/10ème de seconde pour enfiler la bille, c'est fixer a priori le rapport entre la force exercée par l'expérimentateur et la résistance de la colonne de billes qui est directement liée à son élasticité et à la vitesse du son dans le milieu. Tous les raisonnements ultérieurs doivent tenir compte de ce rapport, si on escamote celui-ci on peut faire apparaître n'importe quel paradoxe. La plupart des paradoxes en physique résulte de ce type d'escamotage: on pose un problème dans lequel 2 conditions inconciliables sont réunies de façon volontaire ou involontaire. Après celà, on tente de s'étonner qu'il soit impossible de satisfaire simutanément les conséquences des 2 conditions.

Voir sur ce sujet "La magie des paradoxes" par Martin Gardner, bibliothèque Pour La Science (diffusion Belin- 1980)

[monnoliv]

Finalement, ce problème est moins intéressant qu'il n'y paraissait. Je trouvais plus intéressant de supposer que les billes (ou bien un tube rigide) soient incompressibles.

[invite0234c510]

Ouais mais bon supposer qu'une information est transmise instantanément (la compression) pour montrer qu'il y aurait un paradoxe dans le fait que la transmission d'information soit limité à la vitesse de la lumière, c'est un peu (beaucoup) sans interet.

[Rincevent]

puisque l'on est rentre dans le sujet des paradoxes en physique, je me permets de citer l'excellent livre d'Etienne Klein: "conservations avec le sphynx".

[monnoliv]

Ouais mais bon supposer qu'une information est transmise instantanément (la compression) pour montrer qu'il y aurait un paradoxe dans le fait que la transmission d'information soit limité à la vitesse de la lumière, c'est un peu (beaucoup) sans interet.

Comme je l'ai écris dans mon premier post, il n'y a pas de paradoxe même dans le cas ou les billes sont incompressibles.
Bàt,

[invitee91068ff]

Se donner 1/10ème de seconde pour enfiler la bille, c'est fixer a priori le rapport entre la force exercée par l'expérimentateur et la résistance de la colonne de billes qui est directement liée à son élasticité et à la vitesse du son dans le milieu" .

Si j'ai la force nécessaire (fut-elle des milliers de tonnes) je ne vois pas pourquoi je ne pourrais pas ne mettre qu'1/10 e de seconde pour déplacer les billes, maintenant si vous préférez que je ne mette qu'une seconde qu'à cela ne tienne.

Mais je pense maintenant que vous avez répondu à mon problème :

qu'elle soit en billes ou d'un bloc la colonne va se compresser en transmettant un signal dépendant de la vitesse du son dans le milieu, merci tout le monde.

[olle]

Ouais mais bon supposer qu'une information est transmise instantanément (la compression) pour montrer qu'il y aurait un paradoxe dans le fait que la transmission d'information soit limité à la vitesse de la lumière, c'est un peu (beaucoup) sans interet.

Comme je l'ai écris dans mon premier post, il n'y a pas de paradoxe même dans le cas ou les billes sont incompressibles.
Bàt,

si tu le dis...



mais moi j'crois pas

[monnoliv]

Voici ce que j'avais écris:

A mon avis, une bille à l'autre bout du tube (sur la lune, donc) sortira après 0,1 s (en supposant les billes parfaites, incompressibles, etc etc) et pas après 1.1s . Ceci ne viole rien du tout, un observateur sur la lune va constater qu'une bille du tube sort MAIS PAS que quelqu'un en a enfilé une sur terre. Ca, il le constatera seulement après 1.1s (avec un gros télescope par exemple).
Bàt,

Tu es d'accord que s'il voit une bille sortir du tube, il ne peut pas conclure que quelqu'un en a enfilé une sur terre ? Il peut tout au plus le supposer grâce à sa mémoire (on lui a dit que...) et cela restera une supposition jusqu'à ce qu'il l'observe d'une manière ou d'une autre.

Bàt,

[Coincoin]

Tu es d'accord que s'il voit une bille sortir du tube, il ne peut pas conclure que quelqu'un en a enfilé une sur terre ?

Non, je ne suis pas d'accord...

Je rejoins le point de vue qui consiste à dire que le temps de propragation est lié à la vitesse du son, que pour mettre une bille il faut comprimer les billes avec une énergie d'autant plus grande que l'on veut être rapide, et que faire l'hypothèse de billes incompressibles entraînent quelques paradoxes (la vitesse du son tend vers la vitesse de la lumière, l'énergie nécessaire tend vers l'infini...)

[monnoliv]

la vitesse du son tend vers la vitesse de la lumière

Justement, la vitesse du son n'est plus pertinente puisqu'elle ne s'applique plus.

l'énergie nécessaire tend vers l'infini..

C'est faux si tu considères qu'il n'y a pas de frottement (cas idéal qui est régulièrement utilisé dans des exercices de physique).

Bàt,

[Coincoin]

Au temps pour moi... ce n'est pas l'énergie qui tend vers l'infini mais la force nécessaire, si bien que l'énergie nécessaire reste constante...

[olle]

entièrement d'accord avec coincoin, à part que la vitesse tendrait vers l'infini, pas vers celle du son (enfin à mon avis)

de toutes façons:

sainte trinité : déplacements, déformations, contraintes

si une des 3 notions est strictement nulle, les 3 sont strictements nulles.
maintenant si le solide est "presque pas du tout déformable", ça augmentera alors grandement le temps d'insertion à force constante, ou la force à temps d'insertion constant.

[olle]

entièrement d'accord avec coincoin, à part que la vitesse tendrait vers l'infini, pas vers celle du son (enfin à mon avis)

"de la lumière"
bref bref bref

[inviteb865367f]

Mais comment se propage l'info si le materiaux est indéformable ? par éléctromagnétisme .. donc -> vitesse de la lumière, pas l'infini.