Les forces qui s'exercent sur la Lune

[invited5efedfa]

je sais même pas ce que c'est un caractère galiliéen.
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[nissart7831]

je sais même pas ce que c'est un caractère galiliéen.

Bonjour,

Un référentiel est galiléen si un objet isolé* est soit immobile soit animé d'un mouvement rectiligne et uniforme (vitesse constante) par rapport à ce référentiel.

Par exemple, une voiture se déplaçant en ligne droite à vitesse constante peut être considéré comme un référentiel galiléen. Alors que si elle accélère ou elle freine, elle n'est plus un référentiel galiléen.

Fais des recherches sur le forum et le web, tu pourras avoir plus de détails.

* Un objet isolé est un objet sur lequel il ne s'exerce aucune force ou alors la somme des forces qui agissent sur lui est nulle.

[Duke Alchemist]

Que peut-on dire sur le caractère galiléen de ces référentiels ?

le référentiel géocentrique n'est pas galiléen par rapport à l'héliocentrique (même si on considère ce dernier comme galiléen)...
Il y aurait une force supplémentaire (d'entrainement ?) à considérer en plus... et cette force permettrait de compenser la force qu'exerce le Soleil sur la Lune ?

Suis-je à côté de la plaque ?

-> mariposa : S'il te plaît, pourrais-tu expliquer en quelques mots simples (pour moi et les autres intervenants ), ce que sont les "effets différentiels (dus au Soleil)". Merci.

Duke.

[invited5efedfa]

ce serait pas la force de marée par hasard?

[Coincoin]

Il y aurait une force supplémentaire (d'entrainement ?) à considérer en plus... et cette force permettrait de compenser la force qu'exerce le Soleil sur la Lune ?

Voilà !

Même s'il peut être surprenant de se rendre compte que l'attraction qu'exerce le Soleil sur la Lune est plus grande que celle de la Terre, il faut voir que ça n'a pas de sens de comparer les deux !
En effet, si on se place dans le référentiel héliocentrique, la Lune n'a pas un mouvement circulaire simple. En fait globalement la Lune et la Terre tourne ensemble autour du Soleil (car elles perçoivent quasiment le même champ). Le rôle de la Terre pour la Lune est de perturber un peu ce mouvement pour le transformer en épicycloïde. Donc le fait que l'attraction terrestre soit plus faible que l'attraction solaire n'est pas gênant.
Dans le référentiel géocentrique, il ne faut pas oublier qu'il n'est pas galiléen. Donc il y a une force d'entraînement (ce que les non-physiciens appellent improprement "force centrifuge") correspondant à l'accélération que la Terre a dans le référentiel héliocentrique. Cette accélération n'est rien d'autre que le champ créé par le Soleil sur la Terre. Donc pour la Lune, la force d'inertie va compenser le champ créé par le Soleil.
En pratique le champ créé par le Soleil n'est pas tout à fait le même au niveau de la Terre qu'au niveau de la Lune, la différence étant ce qu'on appelle le terme de marée (car c'est lui qui est responsable des marées). Donc pour savoir si la Lune reste autour de la Terre, il ne faut pas comparer l'attraction solaire (grande) et l'attraction terrestre (petite), mais l'attraction terrestre (petite) et le terme de marée (très petit).

[mariposa]

-> mariposa : S'il te plaît, pourrais-tu expliquer en quelques mots simples (pour moi et les autres intervenants ), ce que sont les "effets différentiels (dus au Soleil)". Merci.

Duke.

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Pour la compréhension supposons que l'on a pour l'ensemble Terre + Lune trouver un cercle de rayon R du a a la force central du soleil F(R).
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Dans un deuxième temps tu cacules le mouvement de la lune autour de la terre. Là aussi pour simplifier on considère que la masse de la lune est beaucoup plus petite que celle de la Terre.
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Tu trouves pour la lune (pour simplifier) un mouvement circulaire de rayon r autour de la Terre.
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Les corrections différentielles sur le mouvement de la lune consiste a tenir compte du fait que la distance Soleil-Lune varie désormais périodiquement entre R-r et R+r avec une période égale à 28 jours. Donc il y a une force périodique perturbatrice qui agit sur la lune et qui déforme périodiquement la trajectoire autour de la trajectoire circulaire de rayon r.(ça fait penser un peu aux forces de marées).

[invited5efedfa]

je suis peut-être bête mais j'ai pas trop comprit mais c'est pas grave.

[invite1397b00c]

J'ose même pas imaginer les calculs pour Jupiter et tous ses satellites !

[Duke Alchemist]

Bonjour.

Tout d'abord un grand merci à Coincoin et mariposa pour leurs réponses très claires.

raptor, il faut aussi considérer qu'il te manque encore certaines connaissances, mais ne t'inquiète pas, avec le temps et de la motivation, tu y arriveras

J'ose même pas imaginer les calculs pour Jupiter et tous ses satellites !

Les effets de tous les satellites de Jupiter ne doivent pas être si importants : il ne faut pas oublié que Jupiter est "excessivement" grosse par rapport à ses satellites (même si certains sont plus gros que Mercure) et compte-tenu de sa vitesse de rotation, les effets de marée doivent être minimes...

Duke.

[Coincoin]

Pour revenir aux effets de marée, il y a ce qu'on appelle la limite de Roche (de monsieur Roche) : si tu prends deux petits cailloux, ils vont s'attirer gravitationnellement, jusque là pas de surprise. Maintenant tu les places en orbite autour d'un gros corps. Ils vont alors être séparé par la force de marée. La limite de Roche, c'est quand la force de marée devient plus importante que l'attraction entre les deux cailloux. Ils vont alors avoir tendance à se séparer.
Si tu imagines que ces cailloux sont en fait deux moitiés d'un satellite, ça veut dire qu'en-dessous de la limite de Roche, la cohésion gravitationnelle n'est pas suffisante et que le satellite part en morceaux.
C'est une des hypothèses de la formation des anneaux de Saturne : un satellite qui s'approche trop près et qui est disloqué par les forces de marée.

[rapporteur]

Rebonjour Coincoin
Si je prolonge le parallèle avec le phénomène de marée je me pose la quesion suivante. Sachant que la lune décrit une ellipse autour de la terre alors pourquoi le grand axe de cette ellipse n'est pas toujours aligné avec le soleil car l'effet de marée est maximal lorsque les 3 astres sont alignés .
A bientot

[Duke Alchemist]

Re-

... Sachant que la lune décrit une ellipse autour de la terre alors pourquoi le grand axe de cette ellipse n'est pas toujours aligné avec le soleil car l'effet de marée est maximal lorsque les 3 astres sont alignés.

Peut-être parce que la Lune tourne plus vite autour de la Terre que la Terre ne tourne autour du Soleil et que l'alignement du grand axe avec le Soleil est plutôt occasionnel... (la trajectoire de la Lune ne se déforme pas trop).

Une autre (double) question pour Coincoin à propos de la limite de Roche :
Pourquoi existe-t-il une limite inférieure aux anneaux ?? Serait-ce parce que les morceaux sont vraiment pulvérisés ou y aurait-il un phénomène de répulsion quelque part ?

Duke.