Relativité et energie

[invitedbd9bdc3]

Bonjour,

Je viens de me poser une question:
on imagine un vaisseau spacial accelé grace à un moteur au fonctionnement quelconque. Ce vaisseau va donc accelerer, passant de zero à une vitesse proche de c.
A ce moment là, que la poussé du moteur ne fait plus augmenter la vitesse du vaisseau.
Mais le moteur continue "de pousser", il fournit donc de l'energie, qui n'est pas transformer en energie cinitique...
Alors, que devient cette energie? Elle se transforme sous forme de chaleur? Mon vaisseau serait devenu le four le plus rapide de l'univer?
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[Gilgamesh]

Bonjour,

Je viens de me poser une question:
on imagine un vaisseau spacial accelé grace à un moteur au fonctionnement quelconque. Ce vaisseau va donc accelerer, passant de zero à une vitesse proche de c.
A ce moment là, que la poussé du moteur ne fait plus augmenter la vitesse du vaisseau.
Mais le moteur continue "de pousser", il fournit donc de l'energie, qui n'est pas transformée en energie cinitique...

Si si, intégralement. La formule relativiste de l'Ec fait intervenir le facteur 1/gamma = 1/rac(1-v²/c²) qui tend vers +oo quand v tend vers c. Au voisinage de c, un gain infinitessimal de vitesse se traduit par un gain énorme d'Ec.

C'est d'ailleurs une des façon d'expliquer qu'on ne puisse atteindre c : il faudrait apporter au mobile un énergie infinie.

a+

[invitea46d7942]

Bonjour,
en fait, le vaisseau accélerera toujours, car il n'atteindra jamais la vitesse c. Simplement, un effet relativiste fera que pour de grandes vitesses, plus il ira vite, et plus son inertie sera important. De ce fait, à l'approche de la vitesse de la lumiere, le vaisseau aura une tres grande inertie, et donc, la moindre infime accéleration nécessitera de plus en plus d'énergie.

[invitedbd9bdc3]

C'est d'ailleurs une des façon d'expliquer qu'on ne puisse atteindre c : il faudrait apporter au mobile un énergie infinie.

Je suis d'accord avec ça, mais par contre, je ne vois pas comment son energie cinetique deviendrait infini ( les infini ne sont-ils pas a bannir en physique? ).
Ce qui serait plus logique ( pour quelqu'un qui n'a que de vague notion de RR ), c'est que l'energie cinetique soit 0.5mv² < 0.5mc², et donc pas infini...
Non?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

Bonjour,

Comme encore et toujours, vous parlez vu de l'extérieur, du référentiel d'origine. Dans le repère (tangent) local, l'inertie est inchangée, et l'accélération reste constante, l'énergie cinétique croît comme d'hab...

C'est quand même marrant que le principe même de relativité, les lois sont indépendantes du référentiel, soit à chaque fois passé sous silence, par cette manière de présenter les choses.

Cordialement,

[invitebeb55539]

Kikoo.

Arrivé à un certain seuil le gain d'énergie cinétique sera soit "dEc" ( quantité infinitésimale ) soit 0.

Si on ne peut atteindre "c", alors le gain finira par devenir 0, et donc l'énergie supplémentaire fournie aux moteurs devrait bien se transformer en quelque chose. En quoi ?

Bon courage .

[invité576543]

Je suis d'accord avec ça, mais par contre, je ne vois pas comment son energie cinetique deviendrait infini ( les infini ne sont-ils pas a bannir en physique? ).

Elle ne peut pas devenir infinie pour la simple raison que l'accélération demande un transfert de quantité de mouvement. Or il y une énergie minimale à perdre quand on perd de la quantité de movement (c fois la qm). Or l'énergie perdue est une perte de substance, mesurable par une pert de masse.

L'engin étant de masse finie, il finira par disparaître avant d'atteindre une asymptote quelconque.

(Collecter de la matière dans l'espace n'aide pas, parce qu'il faut lui transférer de la qm... En fait, rien que le rayonnement sera tôt ou tard une source de freinage, l'engin se prenant un rayonnement de plus en plus dur dans la figure, lumière, puis X, puis gamma, ... sans rien qui compense venant de l'arrière.)

La nature a plein de méthodes pour interdire l'infini...

Ce qui serait plus logique ( pour quelqu'un qui n'a que de vague notion de RR ), c'est que l'energie cinetique soit 0.5mv² < 0.5mc², et donc pas infini...
Non?

L'énergie cinétique est une donnée relative. Elle n'existe pas "en soi". Même en étant immobile, il existe un référentiel parfaitement acceptable tel que l'énergie cinétique soit aussi grande que l'on veut.


Cordialement,

[invité576543]

Si on ne peut atteindre "c", alors le gain finira par devenir 0, et donc l'énergie supplémentaire fournie aux moteurs devrait bien se transformer en quelque chose. En quoi ?

Il n'atteindra pas 0. L'énergie supplémentaire fournie aux moteurs se transformera, dans le repère local, absolument comme avant, c'est à dire comme énergie cinétique relative entre l'engin et les produits évacués. (La conservation de la qm fait qu'il y a nécessairement des produits évacués.) Et ce dans exactement les mêmes proportions qu'au début, si tout reste à l'identique.

Le calcul dans un repère "fixe" verra des termes tendre vers 0 ou l'infini, et alors?

Cordialement,

[Gilgamesh]

Je suis d'accord avec ça, mais par contre, je ne vois pas comment son energie cinetique deviendrait infini ( les infini ne sont-ils pas a bannir en physique? ).

L'Ec va tendre vers l'infini.

Ce qui serait plus logique ( pour quelqu'un qui n'a que de vague notion de RR ), c'est que l'energie cinetique soit 0.5mv² < 0.5mc², et donc pas infini...
Non?

non, la formule de l'Ec relativiste c'est plus 0,5mv² mais
mc²(gamma-1)

avec gamma = 1/rac(1-v²/c²)
(je m'ai trompé avant , j'ai mis l'inverse)

a+

[invitebeb55539]

kikoo.

Si j'ai bien compris, plus on va vite, et plus le gain d'énergie cinétique est faible pour une quantité d'énergie fournie aux moteurs, mais ce que je ne comprends pas c'est que vous écrivez que le gain tend vers 0, n'a t-il pas une quantité d'énergie cinétique infinitésimale dEc qui ne peut etre dépassée ?

Merci de l'aide.

[invite88ef51f0]

Salut,

plus le gain d'énergie cinétique est faible pour une quantité d'énergie fournie aux moteurs

Non, l'énergie cinétique augmente toujours de l'énergie apportée. C'est la vitesse qui augmente peu. Prends ta calculette et trace ...