Les objets tombent-ils vraiment à la même vitesse ?

[albanxiii]

Oui, et même je l'affirme (sans être physicien certes).
Je vous laisse deviner pourquoi...

J'aimerais bien savoir...
-----

[pm42]

J'aimerais bien savoir...

En fait, il l'a expliqué : outre le fait qu'il ne savait pas ce que c'est que le principe d'équivalence et que Microscope testait avec 2 masses identiques, il a fait une autre erreur de raisonnement.
Son argument est de dire que si on lâche la plume et la marteau au même endroit et au même moment, alors c'est leur attraction cumulée qui s'exerce et donc le déplacement infinitésimal de la Terre est le même pour les 2.

Bien sur, cela suppose qu'on ne fasse l'expérience que par laché simultanément, pas par mesure et qu'on néglige le fait qu'ils ne peuvent pas être lachés du même point au même endroit.
Si on les lâche chacun au même moment mais depuis un coté différent de la Terre, cela ne tient plus. La Terre se déplacera plus vers le plus lourd.
Au fur et à mesure qu'on les rapproche, ce différentiel diminue mais ne disparait jamais.

P.S : je réponds juste pour toi, normalement je ne lui réponds pratiquement plus ayant peu de goût pour les discussions stériles.

[invite62110eff]

Bonjour.....

Je vais essayer de mettre tout le monde d'accord.
Je réponds d'abord à la première question.

Mais du coup, que se passe-t-il si on lâche Mars sur Terre (ou la Terre sur Mars) ?

Un petit calcul.
La terre a une masse de 5.9 E24 kg. Et un rayon de 6400 km.
Mars a une masse de 6.4 E23 kg. Et un rayon de 3400 km.
Distance (moyenne) 76000000km.
Combien de temps dure leur "chute"? Environ 12800 jours.

Maintenant, on va sur Mars. On construit des usines; des ateliers... Et on fabrique un énorme ballon. Gonflé avec du gaz. Masse: 100000 tonnes. De rayon 3400 km. Et on le "lâche" à 76000000 km de la terre. Combien de temps dure la chute du ballon vers la terre? Ou de la terre vers le ballon? Environ 13500 jours. Oups. C'est juste le résultat de calculs. Et donc les corps légers tombent "moins vite" (= en moins de temps) que les corps lourds.

Quid de l'affirmation de Galilée. Sur terre, tous les corps tombent de la même façon. Est-elle vrai uniquement pour des corps de masse négligeable par rapport à la terre. Et qu'il nous est donc impossible de mesurer une différence?
La formule donnant la durée de chute ne dépend pas de m1, masse d'un des deux objets. Ni de m2, masse de l'autre objet. Elle dépend de leur somme. m1 + m2. Et donc. Que Galilée ramasse un petit caillou ou une montagne pour le laisser tomber sur terre, m1 + m2 reste constant. Et leur durée de chute est la même.

Bon dimanche.

Faissol.

[azizovsky]

Si on applique le principe d'équivalence sur la terre pour la plume et le marteau (on met le référentiel sur eux....), elle va tomber en même temps sur les deux, ce que que j'ai compris d'après

'LeMulet':...C'est tellement évident...

et pour la simultanéité, il fait référence à :

La conséquence de ce principe est que tous les corps soumis à un même champ de gravitation (et sans aucune autre influence extérieure, donc dans le vide) chutent simultanément quand ils sont lâchés simultanément, quelles que soient leurs compositions internes.

.

[azizovsky]

Les problèmes s'explique par des idées les plus simples possibles...https://youtu.be/6Waurx8e-1o?t=413

[invite62110eff]

Rebonjour

je vais etre plus clair.
on fabrique sur terre un objet de masse m. et on le laisse tomber de la hauteur h. soit t1 la duree de sa chute.
on fabrique sur la lune le meme objet de masse m. on l'amene sur terre et on le laisse tomber de la meme hauteur h.
soit t2 la duree de sa chute.
les equations montrent que t1 est plus grand que t2.
et la conclusion est difficile a avaler.
Aristote avait raison. les objets lourds tombent plus vite que les objets legers.
et Galilee a aussi raison. sur terre, tous les objets qui proviennent de la terre tombent de la meme facon.

oui, c'est difficile a faire passer

faissol

[inviteabd0792c]

Bonjour,

Une vidéo récente sur l'équvalence de l'accélération de plumes et ballon dans le vide
https://youtu.be/E43-CfukEgs

[invite51d17075]

Rebonjour

je vais etre plus clair.
on fabrique sur terre un objet de masse m. et on le laisse tomber de la hauteur h. soit t1 la duree de sa chute.
on fabrique sur la lune le meme objet de masse m. on l'amene sur terre et on le laisse tomber de la meme hauteur h.
soit t2 la duree de sa chute.
les equations montrent que t1 est plus grand que t2.
et la conclusion est difficile a avaler.
Aristote avait raison. les objets lourds tombent plus vite que les objets legers.
et Galilee a aussi raison. sur terre, tous les objets qui proviennent de la terre tombent de la meme facon.

oui, c'est difficile a faire passer

faissol

tout est faux.
quel que soit l'endroit ou l'objet est fabriqué, s'il a une masse m (1), il tombera tj dans dans le même champ de gravité de la même manière.
mais bien sur, la gravité est plus faible sur la lune que sur la terre.
la diff n'est donc due qu'au champ de gravité dans lequel il est plongé (2)

(1) je parle bien de masse et non de poids mesuré ( comment ? ) sur l'astre ou il est construit.
(2) toujours dans le cadre de masses considérées comme négligeables / astre.

[pm42]

tout est faux.

Je n'avais pas lu en détail tellement je ne voyais pas ce que cela pouvait apporter au fil.
Mais tu as raison de l'avoir fait : en effet, c'est tout faux.

[b@z66]

Elle affirme d'abord l'égalité de la masse inerte et de la masse pesante. Cela a été vérifié expérimentalement pour plusieurs éléments chimiques plusieurs années avant la relativité générale. Cette égalité implique que si on fait deux expériences de chute avec deux corps (quelle que soit leur masse) de masses différentes, placés à une même distance de la terre, ils auront une accélération identique. Il ne faut pas confondre accélération et vitesse, ce n'est pas la même chose. C'est vrai dans un référentiel inertiel, car il faut éviter toute "force inertielle". Toutefois dans les deux expériences, il est évident que la terre, elle, aura une accélération différente: elle sera plus grande en face du corps de masse la plus grande, puisque son champ de gravitation est plus grand. Donc non, la physique newtonienne ne dit pas que tous les corps tombent à la même vitesse relative par rapport à la terre!

Merci de rappeler à nouveau ce détail que j'avais déjà mentionné au début du fil.
Franchement, à voir tous les messages que ce simple sujet à entraîner, je plains les mouches qui volent le coin.

[b@z66]

Correction, ma citation précédente provenait bien sûr de ThM55.

[inviteafde0b86]

tout est faux.
quel que soit l'endroit ou l'objet est fabriqué, s'il a une masse m (1), il tombera tj dans dans le même champ de gravité de la même manière.
mais bien sur, la gravité est plus faible sur la lune que sur la terre.
la diff n'est donc due qu'au champ de gravité dans lequel il est plongé (2)

(1) je parle bien de masse et non de poids mesuré ( comment ? ) sur l'astre ou il est construit.
(2) toujours dans le cadre de masses considérées comme négligeables / astre.

Je n'avais pas lu en détail tellement je ne voyais pas ce que cela pouvait apporter au fil.
Mais tu as raison de l'avoir fait : en effet, c'est tout faux.

Comment ça c'est faux ?

Si sur Terre on fabrique un objet, c'est qu'on a prélevé de sa matière pour fabriquer cet objet, donc qu'on a diminué sa masse et donc son attraction gravitationnelle de façon égale à la masse et à l'attraction gravitationnelle qu'on est venu transmettre à l'objet.

Ce qui fait que peu importe l'objet qu'on fait tomber sur Terre, du moment qu'il vient de la Terre, la somme des forces en jeu reste identique, et donc tout objet provenant de la Terre mettra exactement le même temps pour toucher la surface de la Terre, et ce, peu importe la masse de cet objet.

Maintenant si on fabrique un objet sur la Lune, qu'on le ramène sur la Terre, et qu'on refait l'expérience, l'objet tombera plus vite puisqu'on a ajouter une masse à la masse de la Terre. Mais si on laisse cet objet sur Terre, et qu'on refait l'expérience avec nos objets provenant de la Terre, ils mettront autant de temps que l'objet de la Lune pour toucher la surface de la Terre, parce que l'objet de la Lune contribue désormais à l'attraction gravitationnelle de la Terre.

Ai-je bon ?

[pm42]

Ce qui fait que peu importe l'objet qu'on fait tomber sur Terre, du moment qu'il vient de la Terre, la somme des forces en jeu reste identique, et donc tout objet provenant de la Terre mettra exactement le même temps pour toucher la surface de la Terre, et ce, peu importe la masse de cet objet.

Là, tu prends un scénario donné qui n'est pas celui qu'on utilise d'habitude et en prenant en compte des effets divers et variés pour arriver à la conclusion que tu voulais.
Déjà, sur Terre, on ne fait pas tomber dans le vide. Ensuite, la gravité varie d'un endroit à un autre. La masse de la Terre varie dans le temps aussi...

Donc, soit on parle du cas idéalisé qui sert à expliquer pourquoi les objets tombent à la même vitesse dans le vide, soit on décide de prendre en compte des effets du monde réel.
Et dans ce cas là, pourquoi prendre tel effet plutôt que tel autre et surtout, des effets non mesurables ?

Maintenant si on fabrique un objet sur la Lune, qu'on le ramène sur la Terre, et qu'on refait l'expérience, l'objet tombera plus vite puisqu'on a ajouter une masse à la masse de la Terre.

Et là, tu oublies que dans ton scénario, on est allé sur la Lune et que pour cela, on a retiré beaucoup plus de poids à la Terre que ce qu'on a pu en ramener.

Par ex, on a ramené moins de 400 kg de roches de la Lune. Pour cela, on a tiré plusieurs Saturn V de 3000 tonnes.

[Deedee81]

Salut,

Rappelons qu'on utilise la notion de corps tests : corps de taille et de masse négligeable (idéalement infinitésimal !).
Et le principe d'équivalence ne concerne que ces corps tests.

La Lune par exemple n'obéit pas au principe d'équivalence dans le champ gravitationnel terrestre : trop grosse, trop massive.

La forme moderne (en relativité générale) du principe d'équivalence est d'ailleurs : "l'espace-temps tangent à la variété espace-temps courbe est un espace-temps de Minkowski", donc forcément c'est en un point. On dit aussi "en tout point, il existe un système de coordonnées local/infinitésimal où la relativité restreinte s'applique".

Rappelons aussi que la physique (et d'ailleurs la science) est FAPP : for all practical purpose = "du moment qu'elle donne des résultats correspondants à l'expérience à la précision des mesures près, c'est ok".

[invite577a1421]

Il est admis que tout corps, peu importe sa masse, du moment qu'il n'est pas soumis à quelconque résistance, tombe à la même vitesse qu'un autre corps.

Il est surtout admis des lois de physique fondamentale universelle. Ici en mécanique classique : somme des forces = m x a donc a = somme des forces / m
et
v(t) = t x somme des forces / m + v(t=0).

Le fait que tout corps blablabla... est un corollaire des lois sous hypothèse. C'est donc une conséquence mathématique pas un postulat.

[invite51d17075]

il me semble que le fil part par moment dans des considérations assez ubuesques, telle que celle avec diminution de la masse de la terre en enlevant une petite masse.

mais certaines interventions sont plus regrettables, car réellement erronées sur le fond ( voir faisol plus haut )

[Deedee81]

Le fait que tout corps blablabla... est un corollaire des lois sous hypothèse. C'est donc une conséquence mathématique pas un postulat.

En fait, historiquement, non. On a d'abord découvert le principe d'équivalence. Puis on a construit des lois basés sur les constats expérimentaux
(mais évidemment, en retour, elles redonnent le principe, sinon ce ne serait pas très cohérent)

[invitef29758b5]

Il est surtout admis des lois de physique fondamentale universelle. Ici en mécanique classique : somme des forces = m x a donc a = somme des forces / m
et
v(t) = t x somme des forces / m + v(t=0).

La vitesse de chute ne découle pas de la deuxième loi du mouvement de newton .
Elle découle de la loi de la gravitation .
dv/dt = G.M/r²
Qui montre que l' accélération d' un corps dépend de la masse de l' attracteur et non pas de celle de ce corps .

[inviteafde0b86]

Là, tu prends un scénario donné qui n'est pas celui qu'on utilise d'habitude et en prenant en compte des effets divers et variés pour arriver à la conclusion que tu voulais.
Déjà, sur Terre, on ne fait pas tomber dans le vide. Ensuite, la gravité varie d'un endroit à un autre. La masse de la Terre varie dans le temps aussi...

Donc, soit on parle du cas idéalisé qui sert à expliquer pourquoi les objets tombent à la même vitesse dans le vide, soit on décide de prendre en compte des effets du monde réel.
Et dans ce cas là, pourquoi prendre tel effet plutôt que tel autre et surtout, des effets non mesurables ?


Et là, tu oublies que dans ton scénario, on est allé sur la Lune et que pour cela, on a retiré beaucoup plus de poids à la Terre que ce qu'on a pu en ramener.

Par ex, on a ramené moins de 400 kg de roches de la Lune. Pour cela, on a tiré plusieurs Saturn V de 3000 tonnes.

il me semble que le fil part par moment dans des considérations assez ubuesques, telle que celle avec diminution de la masse de la terre en enlevant une petite masse.

mais certaines interventions sont plus regrettables, car réellement erronées sur le fond ( voir faisol plus haut )

L'intervention de Faissol a surtout permis de mettre en avant un point essentiel. Un point qui n'a jamais été relevé dans les différentes sources que j'ai consultées à ce sujet et qui m'ont donc amené à ouvrir ce topic.

Si on dit que deux objets de masse différente tombent à la même vitesse, ce n'est pas parce qu'on est incapable de mesurer la différence de temps de chute entre eux comme je le pensais, mais bel et bien parce qu'ils tombent effectivement exactement à la même vitesse ! Dans les calculs il faut déduire de la masse de la Terre, la masse des objets tests. Ainsi on a bien une parfaite égalité.

Donc sur Terre, une plume tombe à la même vitesse qu'une boule de bowling, de même que les pyramides, la muraille de Chine, ou même l'Everest.

Si Mars tombe à une vitesse différente sur Terre que les objets précédemment cités, ce n'est pas parce qu'elle a une masse significative, mais c'est parce que c'est un corps étranger à notre système, dans le sens où on ne déduit pas la masse de Mars de la masse de la Terre contrairement aux autres objets, donc forcément le résultat est différent.

Du moins c'est ce que je cru comprendre.

[pm42]

Du moins c'est ce que je cru comprendre.

Oui mais ce n'est pas ce qu'il aurait fallu comprendre.

Je pense que tu devrais relire les 1ères interventions au début du fil. Tu as différents styles et niveaux de détails qui devraient te permettre de mieux appréhender le sujet.
Mais dans tous les cas, cette histoire de soustraire de la masse de la Terre ou pas n'est pas pertinente. A chaque fois, on parle de masse négligeable, coussin je crois a même donné des chiffres et c'est la seule chose importante.

[Mailou75]

Non, Mars et la Terre tomberaient vers leur centre de gravité. C’est pareil pour une boule de bowling sauf que le centre de gravité [terre+boule] est assimilé à celui de la Terre seule.

[invite577a1421]

Je n'ai jamais appris la loi de la gravitation, j'ai toujours appris la force de gravitation donc somme des forces = m x a .

Merci pour l'information du coup, mais ce que je dis reste vrai, par équivalence, enfin si ce principe est vrai.

Par contre, il faut dire dans le sujet si on refuse la force de gravitation. Si ce n'est pas indiqué, on croit que vous voulez une réponse à un problème de mécanique classique.

[invitef29758b5]

j'ai toujours appris la force de gravitation donc somme des forces = m x a .

∑F = m.dv/dt n' a rien à voir avec la gravitation .

[inviteafde0b86]

Oui mais ce n'est pas ce qu'il aurait fallu comprendre.

Ça veut dire quoi ça ?

Mais dans tous les cas, cette histoire de soustraire de la masse de la Terre ou pas n'est pas pertinente. A chaque fois, on parle de masse négligeable, coussin je crois a même donné des chiffres et c'est la seule chose importante.

C'est qui "on" ?

Si tu parles bien du même on qui dit que deux objets lâchés dans le vide, à la même altitude et en même temps, tombent au même moment, indépendamment de leur masse, à aucun moment ce on nous dit que ces corps doivent avoir une masse négligeable.

Non, Mars et la Terre tomberaient vers leur centre de gravité. C’est pareil pour une boule de bowling sauf que le centre de gravité [terre+boule] est assimilé à celui de la Terre seule.

J'ai pas compris où tu voulais en venir

Par contre, il faut dire dans le sujet si on refuse la force de gravitation. Si ce n'est pas indiqué, on croit que vous voulez une réponse à un problème de mécanique classique.

Refuser la force de gravitation ? C'est à dire ?

[invite577a1421]

Dynamix :

Il faudrait que vous appreniez la subtilité, svp , à savoir qu'on écrit parfois de façon implicite.
J'ai toujours à appris à résoudre le problème avec somme des forces = m x a connaissant la force gravitationnelle.

De plus, on voit que sur ce sujet, chacun a des objectifs implicites inavoués.
Par exemple, l'objectif inavoué de l'initiateur est de contester le principe d'équivalence. Je comprends mieux sa question-titre. Ce n'est pas refuser l'expérience des astronautes lunaires qu'il veut, c'est refuser le principe d'équivalence associé à cette expérience de très très très haute précision.
Après, vous avez ceux qui posent la même question en refusant l'expérience des astronautes lunaires tout en refusant la mécanique classique, donc on se méfie.

[pm42]

Si tu parles bien du même on qui dit que deux objets lâchés dans le vide, à la même altitude et en même temps, tombent au même moment, indépendamment de leur masse, à aucun moment ce on nous dit que ces corps doivent avoir une masse négligeable.

Si, ils doivent avoir une masse négligeable par rapport à la Terre (ou au corps vers lequel il tombe).
C'est ce que tous les participants disent depuis le début.

C'est une variante de l'explication de Maillou75 qui est aussi très claire.

[inviteafde0b86]

@Cts31 Tu ferais mieux de garder tes accusations pour toi, je ne sais même pas ce qu'est exactement le principe d'équivalence, je n'en avais même pas connaissance en ouvrant ce topic, alors de là à le contester...

La chose que je veux savoir c'est si oui on non les objets tombent tous "à la même vitesse" (on se comprend) indépendamment de leur masse, et ce, même en tenant en compte les erreurs d’imprécisions, et pourquoi.
Maintenant j'ai l'impression que la réponse dépend de plusieurs choses :

• si les objets sont lâchés simultanément
• si les objets sont lâchés l'un après l'autre
• si on considère la masse de la Terre comme constante

et peut-être d'autres points.

[b@z66]

Oui mais ce n'est pas ce qu'il aurait fallu comprendre.

Je pense que tu devrais relire les 1ères interventions au début du fil. Tu as différents styles et niveaux de détails qui devraient te permettre de mieux appréhender le sujet.
Mais dans tous les cas, cette histoire de soustraire de la masse de la Terre ou pas n'est pas pertinente. A chaque fois, on parle de masse négligeable, coussin je crois a même donné des chiffres et c'est la seule chose importante.

Je ne vois pas en quoi on pourrait juger la non pertinence de cette considération. La physique s'appuie sur des modèles mathématiques et une fois que l'on a ces modèles,leur intérêt c'est surtout que l'on peu "s'amuser avec", découvrir leur propriétés en les mettant à l'épreuve dans différents cas de figure. Je ne sais pas si cela serait avéré, que des masses ponctuelle de 5 et 1 kg mettrait le même temps à se rejoindre sous l'effet de la gravitation que des masses de 4 et 2 ou de 3 et 3kg mais, si cela est vrai, cela pourrait être considéré comme une propriété comme une autre lié à cette force.

[inviteafde0b86]

^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Cette question m'intéresse !

[pm42]

Je ne vois pas en quoi on pourrait juger la non pertinence de cette considération.

Dans le cas présent, on essaie d'expliquer pourquoi on considère qu'une plume et un marteau tombe à la même vitesse mais que si Mars "tombait" sur Terre, on ne pourrait plus appliquer le même modèle.
A partir de là, je veux bien que tu expliques pourquoi les effets en 10^-24 de la masse soustraite à la Terre sont pertinents.

La physique s'appuie sur des modèles mathématiques et une fois que l'on a ces modèles,leur intérêt c'est surtout que l'on peu "s'amuser avec",

Mais vu que le concept de "masse négligeable" ne passe pas, peut-être que s'amuser avec les modèles est un peu ambitieux ?