relativité du mouvement ?

[invite6d465fa0]

Bonjour (je ne suis pas physicien),

Je lisais quelques trucs sur l'apport de Galilée à propos du mouvement. Puis je me suis imaginé en situation en prenant l'exemple classique d'un train : si je saute surplace dans un train lancé à pleine vitesse, mon saut est rectiligne, comme si le train était à quai ("le mouvement est comme rien").

Ma question : est-il normal de s'en étonner ?

Je pose la question car l'autre jour je parlais avec un pote qui comme moi n'est pas physicien et il m'a répondu un truc du genre : "c'est normal eh patate ! C'est parce que t'es dans le train et que tu es protégé du frottement de l'air !"

Sa réponse m'a paru instinctivement simpliste, mais d'un autre côté, j'étais incapable d'expliquer mon étonnement face à ce phénomène. Alors... qui est à côté de la plaque ? Mon ami ou moi ?

Merci de faire preuve de pédagogie dans vos réponses je suis nul
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[Coincoin]

Salut,
C'est juste que la relativité du mouvement est bien ancrée dans notre perception intuitive du monde. Ton ami exprime bien que ce qui compte ce n'est pas le mouvement en lui-même mais d'autres facteurs (mouvement de l'air). Il n'est pas obligatoire a priori que "le mouvement est comme rien"... simplement c'est ainsi, et on s'est construit une vision du monde qui le prend en compte.

[invite6d465fa0]

Ok je vois ce que tu veux dire à propos de la perception intuitive du monde. Apparament la question n'est vraiment pas simple. J'arrête pas d'ingurgiter des trucs sur la relativité du mouvement et de réfléchir à des exemples concrets mais je n'ai encore rien lu qui me soulage... mais peut-être que je sais pas lire en même temps (ou alors qu'on m'explique mal ).

Par exemple, l'expérience de Galilée où il jette un objet du haut du mât d'un bâteau en mouvement et qui tombe le long dudit mât. Pourquoi l'objet est-il physiquement "solidaire" du bâteau en mouvement et pas de l'environnement ?

[Floris]

J'ajoute que c'est bel et bien ton ami qui à du mal, en effet, c'est avec ce genre que question que l'on fais réelement de la physique. En tout cas, c'est un exelment dépar pour se lencer dans l'études de la méquanique classique et relativiste hehe. Tu découvrira que tout n'est justement pas intuitif comme ton ami semble si bien habitué. C'est très bien de pouvoir se poser ce genre de question et surtout de se rendre compte que ce n'est pas évident, tu vas étre servi avec la théorie de la relativité lol
@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6d465fa0]

J'ajoute que c'est bel et bien ton ami qui à du mal, en effet, c'est avec ce genre que question que l'on fais réelement de la physique.

ça par contre c'est un début de soulagement... merci.

[nissart7831]

Par exemple, l'expérience de Galilée où il jette un objet du haut du mât d'un bâteau en mouvement et qui tombe le long dudit mât. Pourquoi l'objet est-il physiquement "solidaire" du bâteau en mouvement et pas de l'environnement ?

Bonjour,

déjà, il faut préciser que pour que cette expérience marche, il faut que le bateau avance en ligne droite à vitesse constante et de plus on néglige les frottements de l'air sur l'objet qui tombe.

Ces précisions apportées, l'objet tombe au pied du mât quand le bateau avance car avant de tomber, l'objet se déplace avec le bateau à la même vitesse. Donc, quand l'objet tombe, il a une vitesse dans le sens du déplacement du bateau (horizontalement) + la vitesse de chute (verticalement). Sa vitesse horizontale ne change pas au cours de la chute (seule sa vitesse verticale augmente) et donc si le bateau continue rectilignement à la même vitesse, le point de chute de l'objet sera à la verticale de son point de départ. Le haut du mât, le bas du mât et l'objet se sont déplacés, pendant la chute de l'objet à la même vitesse horizontale.

Regarde aussi cette discussion qui traitait déjà de ça (et il y en a d'autres, fais une recherche avec Galilée par exemple) :
http://forums.futura-sciences.com/thread60763.html

[Coincoin]

Nissart soulève un point important : demande à ton ami ce qui se passe si le train accélère et il verra peut-être que la relativité n'est pas si simple...

[invite6d465fa0]

l'objet tombe au pied du mât quand le bateau avance car avant de tomber, l'objet se déplace avec le bateau à la même vitesse. Donc, quand l'objet tombe, il a une vitesse dans le sens du déplacement du bateau (horizontalement) + la vitesse de chute (verticalement). Sa vitesse horizontale ne change pas au cours de la chute (seule sa vitesse verticale augmente) et donc si le bateau continue rectilignement à la même vitesse, le point de chute de l'objet sera à la verticale de son point de départ. Le haut du mât, le bas du mât et l'objet se sont déplacés, pendant la chute de l'objet à la même vitesse horizontale.

Merci c'est très clair ! ça ne répond pas à toutes mes questions mais déjà j'avance !

Je vais aller lire les liens que tu proposes et il est possible que je revienne avec d'autres questions

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Coincoin,

Concernant mon ami et l'accélération, nous en avons parlé et ça ne lui a fait ni chaud ni froid. Il m'a tétanisé avec son "bon sens"... (et le fait que je maîtrise mal le sujet ne m'a pas aidé).

[invite6d465fa0]

Pourquoi la vitesse horizontale de l'objet n'est-elle pas modifiée par l'air avant d'arriver au bas du mât ? Pas le temps ?
Imaginons un mât de 300 m de haut chaussé sur un bâteau qui va à vive allure (constante). L'air a-t-il le temps de ralentir la vitesse horizontale de l'objet avant le point de chute ?

[nissart7831]

Pourquoi la vitesse horizontale de l'objet n'est-elle pas modifiée par l'air avant d'arriver au bas du mât ? Pas le temps ?
Imaginons un mât de 300 m de haut chaussé sur un bâteau qui va à vive allure (constante). L'air a-t-il le temps de ralentir la vitesse horizontale de l'objet avant le point de chute ?

Tu as raison pour l'air.

C'est pour ça que dans le post où je te décris l'expérience, je dis qu'on néglige les frottements de l'air.
Ce qui se justifie pour de faibles hauteurs avec des objets massifs, avec une géométrie qui minimise la résistance à l'air, et pour une vitesse raisonnable du bateau. Bien entendu, on suppose qu'il n'y a pas du tout de vent. Sinon, cela modifierait la situation suivant la force et la direction du vent.

La situation idéale est celle où il n'y a pas d'air (donc aucune résistance) et là, l'objet, quelque soit la vitesse du bateau (du moment qu'elle soit rectiligne et uniforme), tomberait exactement à la verticale de son point de départ (dans le référentiel du bateau).
Sinon, en présence d'air (sans vent), il y aura toujours des frottements dont l'influence sera fonction notamment du temps de chute et de la vitesse du bateau. Dans les cas classiques, ces effets peuvent être infimes donc négligeables, comme s'il n'y avait pas d'air.