Relativité Restreinte : Vecteur quadri énergie impulsion et E=mc²
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Relativité Restreinte : Vecteur quadri énergie impulsion et E=mc²



  1. #1
    qnope

    Relativité Restreinte : Vecteur quadri énergie impulsion et E=mc²


    ------

    Bonjour (et excusez moi d'avance pour le fait que je ne sâche pas utilisé le LateX ^^)
    Je me présente vite fait, je suis actuellement en maths sup (filière TSI), j'ai 18 ans, et je m’appelle Antoine et vit dans le sud de la France.
    J'ai commencé à me renseigner sur la relativité restreinte, et donc, à un moment on arrive aux quadri vitesses et enfin à ce qui touche à l'énergie, masse etc.

    Bref voilà ou j'en suis.

    Soit le quadrivecteur défini par (ct, x, y, z);
    On a le quadrivecteur vitesse u défini par u = (c*dt/dT, dx/dT, dy/dT, dz/dT) avec T le temps propre.

    Le quadri vecteur énergie impulsion est défini par p = mu.

    On a donc p = mu = (mc*gamma, dx/dT, dy/dT, dz/dT). (dt/dT = gamma)(L'on écrira par la suite mu = (mc*dt/dT, p) pour se simplifier la vie avec p = (dx/dT + dy/dT + dz/dT)

    De part la définition d'un quadrivecteur vitesse, sa norme est donc strictement égal à c.

    On a donc, toujours d'après la définition :

    m²c²gamma² - p² = m²c²

    Jusque là, je ne pense pas qu'il y est de problème, c'est dans la suite que je ne comprends.

    Il est commun de noté le quadrivecteur énergie impulsion (E/c, p) (p étant le même définis plus haut).

    d'où
    E² = m²c^4 E = mc² dans le référentiel ou la particule est immobile. (v = 0)
    Et c'est à ce moment là que j'ai un problème.

    Je sais qu'une énergie == masse * vitesse au carré (mv², mc² etc).

    Or, nous on a E/c = mcgamma ce qui est homogène, seulement, E/u = mcgamma est homogène aussi.

    Je ne comprends pas pourquoi l'on a E/c, et pas n'importe quel autre vitesse, en gros je ne comprends pas pourquoi l'on a :

    E² - p²c² = m²c^4 et pas E² -p²u² = m²c²u² (avec u une vitesse quelqu'on, différente ou égal à v)J'ai Essayer par maintes méthodes de montrer que u = c, mais j'y suis pas arriver... sauf une fois, mais c'était une erreur de calcul ^^.

    Ce n'est pas un soucis d'invariance, en effet, avec les transformations de Lorentz, que l'on mette c, ou n'importe quel autre vitesse, ça ne varie pas...

    Merci de votre aide

    -----

  2. #2
    invite23876543123
    Invité

    Re : Relativité Restreinte : Vecteur quadri énergie impulsion et E=mc²

    Effectivement ça serait mieux en Latex : voilà une aide : http://forums.futura-sciences.com/fo...e-demploi.html

    Et tu as les balises [ SUP ][ /SUP ] sans les espaces et [ SUB ] pour l'indice !

    @ bientôt !

  3. #3
    Amanuensis

    Re : Relativité Restreinte : Vecteur quadri énergie impulsion et E=mc²

    Citation Envoyé par qnope Voir le message
    Bonjour
    Bonjour, et bienvenue sur le forum,

    Jusque là, je ne pense pas qu'il y est de problème
    À quelques détails près, c'est OK.

    Il est commun de noté le quadrivecteur énergie impulsion (E/c, p) (p étant le même définis plus haut).
    Oui, soit p = mu = (E/c, p), en utilisant la fonte grasse pour distinguer les 4-vecteurs. La décomposition (E/c, p) dépend du choix de référentiel.

    d'où
    E² = m²c^4 E = mc² dans le référentiel ou la particule est immobile. (v = 0)
    Oui, dans le référentiel où p = (E/c, 0)

    Or, nous on a E/c = mcgamma ce qui est homogène, seulement, E/u = mcgamma est homogène aussi.
    Qu'est-ce que u dans cette expression ??? Si c'est la pseudo-norme de u, elle vaut c, vous l'avez indiqué vous-même.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  4. #4
    qnope

    Re : Relativité Restreinte : Vecteur quadri énergie impulsion et E=mc²

    Merci grosmentic pour le mode d emploi de Tex. J aurais du faire une recherche avant, c est vrai.

    En fait, ce que je ne comprend pas, c est pourquoi E/c, et pourquoi pas E diviser par une quelconque autre vitesse. En gros comment prouver que cette quelconque vitesse est égal à c.

    Merci

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Amanuensis

    Re : Relativité Restreinte : Vecteur quadri énergie impulsion et E=mc²

    Citation Envoyé par qnope Voir le message
    En fait, ce que je ne comprend pas, c est pourquoi E/c
    "Pourquoi E/c" où, dans quelle expression ?

    Dans p = (E/c, p) ?

    Cela vient de p = mu, avec u de norme c, par exemple.

    [Plus subtil, cela vient aussi du choix fait de prendre comme coordonnées (ct, x), plutôt que (t, x/c) ou même (t, x). Si on prend (ct, x), alors l'énergie-qm est (E/c, p), si on prend (t, x/c) on aura (E, pc), si on prend (t, x) on aura (E, p), ... Or le choix de coordonnées est libre ; les grandeurs E et p sont celles qui viennent de la mécanique classique (pour v<<c), et on trouve des facteurs de normalisation selon le choix de coordonnées. Le passage E --> E/c comme coordonnée suit le même principe que le passage t --> ct comme coordonnée. ]
    Dernière modification par Amanuensis ; 09/03/2013 à 08h56.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  7. #6
    qnope

    Re : Relativité Restreinte : Vecteur quadri énergie impulsion et E=mc²

    D accord je comprends mieux ^^

    Merci

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