La gravitation est-elle une force ?

[Amanuensis]

Euh. Tu avais écrit que les durées sont identiques. Je cite:"...L'égalité est la même qu'ils tombent ensemble ou l'un après l'autre ou a des endroits différents où l'accélération de la pesanteur est de même valeur...".

Je voulais dire que la problématique est essentiellement la même dans ces différents cas. Ce qui pose le moins de problème est, comme je l'ai écrit, au même lieu et instant, les centres de masses en coïncidence (1). "Tomber ensemble" n'est pas suffisamment clair pour faire une différence pertinente avec les autres cas, on reste dans l'approximation.

(1) Et dans ce cas, même pas besoin de s'occuper de durée de chute : ce qu'on étudie est l'évolution de la distance entre les centres de masse originellement nulle.

Protocole de mesure des distances???

En fait la distance au centre est un critère très approximatif. Il y a mieux à faire avec la notion d'équipotentielle de pesanteur (la notion de "horizontal"). Par exemple l'altitude d'un point (ce qui peut être un critère pour mesurer une "distance de chute") s'exprime par rapport à une équipotentielle (le "géoïde") ou par son approximation par un ellipsoide ("ellipsoïde de référence"), et non par une "distance au centre". Dire "différence d'altitude" est une petite amélioration. C'est peut-être du pinaillage, mais bien moins que celui amenant à dire "même durée" ou "durée différente".
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[invite968be57d]

Salut Amanuensis.

Bon. Je note pour le protocole de mesure des distances. "...Différence d'altitude est une petite amélioration..." Il me semble que la formule que j'ai trouvée (voir equation falling body) r et x sont bien des "altitudes". Mesurées entre les deux centres des objets (la terre et l'autre...) supposés parfaitement sphériques.....(J'ajoute une donnée. Parfaitement sphériques, qu'en penses tu? )
En attendant, je remonte le forum. Titre par titre. Je note sur une feuille ce qui m'intéresse. Je suis en 2019.
J'ai lu ce que tu écrivais le 7/02/2019, "Expérience de Galilée", de "trop curieux", (c'est son pseudo!):"...Il me semble qu'il y a eu plusieurs discussions très détaillées sur le sujet, avec des aspects polémiques. À rechercher avant de recommencer..."

Donc je cherche. Ce que j'aurais du faire avant de commencer. Et je retrouverai certainement l'intégration de la formule de Newton. Elle est là; j'en suis sûr.

Bonne soirée.

86cat

[invite968be57d]

Bonsoir

Petit détail. Faut le temps que le franc tombe avec moi.
"...Tomber ensemble n'est pas suffisamment clair pour faire une différence pertinente avec les autres cas, on reste dans l'approximation..."

Dans ma réflexion, je considère trois objets de même dimension. Sphériques. Pleins ou creux. (*).
Le premier a une masse de (m1+m2)
Le second a une masse m1.
Le troisième a une masse m2.
(Faut juste choisir les épaisseurs et/ou les matières pour avoir la bonne masse......)
m1, masse de la plume.
m2, masse du marteau.

Et donc je laisse tomber de la même altitude (on la mesure comme on veut: entre centre de masse terre et centre de masse objet. Distance entre surface de la terre et surface de l'objet.......).
Sur une terre idéalisée (une sphère parfaite).
1/ le premier objet.
2/ le second objet.
3/ Le troisième objet (**)

C'est comme çà que je fais le "tomber ensemble" suffisamment "clair". Les centres de masse m1 et m2 dans l'objet 1 sont en coïncidence (ce sont tes mots, Amanuensis). Comme il n'y a plus de distance entre les centres de masse (ben oui, il n'y en a qu'une!!!!!!), on peut s'occuper des durées........................ ...........

Je me relirai, mais cela me paraît correct.

Bonne nuit

86cat

(*) C'est Newton qui a montré qu'un objet sphérique plein ou creux peut être remplacé par un "point matériel" de même masse.
(**) La remarque de Sethy est judicieuse. Dans l'absolu. Il faut "faire disparaître" les deux autres objets quand le troisième tombe.

[invite968be57d]

Je me suis relu. Et tu vas écrire: un troisième objet maintenant.

Non.
La chute du premier objet, c'est la plume et le marteau.
La chute du deuxième objet, C'est la plume.
Et la chute du troisième objet, c'est le marteau.

Mais il y en a un des trois (Sethy, Deedee ou toi) (ou les trois) qui a écrit, durée 1 = durée 2 = durée 3.
Et dans la manière de réfléchir ainsi, ce n'est pas théoriquement correct. Il me semble.
86cat

[Amanuensis]

Désolé, mais j'en ai marre de me répéter. Relire la discussion pour les objections et commentaires.

[Mailou75]

(*) C'est Newton qui a montré qu'un objet sphérique plein ou creux peut être remplacé par un "point matériel" de même masse

C'est géométriquement très pratique, mais aujourd'hui on nous explique qu'entre une étoile à neutron archi dense et un trou noir vide avec une singularité centrale, il n'y a qu'un pas à franchir. Attention à la marche...

[invite968be57d]

Bonjour

Amanuensis: il me semble que les objections, elles viennent beaucoup de ta part. C'est un avis que tu peux ne pas partager...
Bonjour Mailou 75. On parle des deux théorèmes de Newton. C'est un peu expliqué ici. https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...8mes_de_Newton. C'est vieux. Je ne sais pas si c'est encore beaucoup étudié de nos jours. C'est ce qui a permis à Newton de passer de la loi de gravitation entre deux points matériels à la généralisation aux corps célestes qui sont généralement plutôt sphérique. Plutôt pas parfaitement. Je ne comprends pas le sens de ta remarque ici.

86cat

[invite968be57d]

Bon bon bon bon. Amanuensis.

Comme tu en as marre de te répéter, je ne vois pas bien où on va arriver...........
Ce n'est pas une discussion que j'ai ouverte, ce n'est pas à moi de demander la fermeture.
Arcyken (c'est son pseudo ) est content. Il a trouvé les réponses de Deedee et de Coussin très claires (#4).
"...C'est une géodésique dans l'espace-temps. S'il n'y avait pas de courbure, la pomme resterait "en lévitation", sans tomber, à l'endroit où vous l'avais lâchée. Ça correspond à une ligne droite dans un diagramme d'espace-temps.
La courbure due à la masse de la Terre fait que les géodésiques d'espace-temps sont des paraboles (strictement des hyperboles...), pas des lignes droites..."

Il me semble qu'il faut avoir un bon bagage pour encaisser tout çà.... C'est après, quand on a commencé avec des mots simples que l'échange est devenu passionnant. Accessible à tous.
Tu m'as en tout cas bien eu avec le protocole de mesure des distances. Et au début, tu insistais sur les durées de chute qui étaient égales. Puis c'est devenu la distance entre les centres de masse qui devenait importante. Mais bon, de ton côté tu dois avoir aussi tes arguments.
C'était (est) un bel échange.

86cat

[invite968be57d]

Bonjour

Une référence:" https://journals.openedition.org/bibnum/845 "
C'est libre de droit (voir fin de l'article: Bibnum est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International.)

En français. Sans formule mathématique. Clair. Et GRATUIT.

Il y a des extraits de lettres d'Einstein.

"...Je ne suis malheureusement pas en mesure de consulter tout ce qui est paru sur le sujet, car la bibliothèque est fermée à mes heures de liberté..."
Il est au bureau des brevets à Berne. Il a Lorentz, Planck, Cohn et Mosengeil . Il n'a pas Poincarré.
(Pas de photocopie à l'époque)(1907)

Il y a les théories d'Aristote.
"...Aristote fait d’abord deux suppositions : la première concerne des mobiles de poids différents, se mouvant dans le même milieu, et la seconde un même mobile se mouvant dans différents milieux..."

Il y a Galilée.
"...Galilée, dans ce qui fut sans doute sa contribution la plus remarquable en physique par la richesse des moyens employés, va démontrer avec brio que les deux lois énoncées par Aristote et tenues pour vraies depuis 2000 ans, sont fausses. Il immortalisera ses réflexions et démonstrations dans les Discours concernant deux sciences nouvelles, qu’il publie sous le manteau en 1638..."

C'est sublime à lire.

Et en fin d'article, il y a d'autres références. Dont:" Einstein et les lentilles gravitationnelles [Full text] Published in Bibnum, Physique"

Tout çà, libre de droit et gratuit.

Bonne lecture.

86cat

[Amanuensis]

Sur Galilée il ne cite pas ce que je croyais avoir lu, sur la chute dans un navire en mouvement uniforme.

Ce qui n'est pas gratuit c'est, et c'est choquant, la traduction en français du texte "des deux systèmes du monde" de Galilée. (Je n'ai trouvé sur le Web que la version originale, en italien.) J'avais lu la version française après emprunt à une bibliothèque, il y a bien longtemps. Si qq'un a une piste pour une version numérique en français ou en anglais, je suis preneur ! Pas envie de payer même qq euros pour un texte qui devrait être, à titre d'utilité publique, en libre accès à tous.

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Par ailleurs, non, le lien donné n'est pas une référence, c'est un texte d'amateur, et qui n'est pas soumis à revue. Appelons cela un texte intéressant et pertinent, mais pas une référence !

[invite968be57d]

Bonsoir

Pierre Spagnou
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pierre_Spagnou

Il ne serait pas content. Je pense qu'il n'est pas mort.....

86cat

[invite968be57d]

Impossible de t'envoyer un message privé,
Amanuensis

Le livre de Galilée (Papier) est disponible à 12 euros. Evaluation:



Amicalement

86cat

[Amanuensis]

Il ne serait pas content.

Pourquoi donc? Amateur n'est pas une insulte, sinon je m'insulterais moi-même.

Impossible de t'envoyer un message privé,

Pas sous FS, et c'est organisé pour. Mais c'est possible autrement. Comment ? Ben faut chercher...

[invite968be57d]

Bonjour Amanuensis.

D'abord un grand merci pour ta patience et ta ténacité. Ce n'est pas tous les jours que je rencontre un interlocuteur comme toi.
Cela m'a en tout cas permis d'avancer. Beaucoup.

Pierre Spagnou n'est pas un amateur. Il a un comité scientifique de lecture. Comme tous les articles du site internet Bibnum. (Analyse de textes fondateurs de la sciences par des scientifiques d'aujourd'hui)(crée en 2008) Voir la composition de ce comité de lecture: https://journals.openedition.org/bibnum/776. Moi, je vois juste un peu qui est Jean-Marc Lévy-Leblond...

Il y a aussi un article de Michel Bourdeau. https://journals.openedition.org/bibnum/1141. Sur l'évolution des idées en physique. "...Pour Peirce, comme pour Descartes, le doute est le moteur de la recherche...". Et quand on ne doute plus, tout est figé. (Popper: ce qui n'est pas réfutable devient une croyance...)

Mais il me semble qu'on s'éloigne du sujet de ce forum: Discussion sur des thèmes de la physique.......

Tu peux en rester là. Si tu veux. Et comme tu l'as écrit, le sujet reviendra tôt ou tard dans le forum.
Mais là, tu m'as permis d'aiguiser mes arguments. C'est bien.

86cat

[Amanuensis]

D'abord un grand merci pour ta patience et ta ténacité. Ce n'est pas tous les jours que je rencontre un interlocuteur comme toi.
Cela m'a en tout cas permis d'avancer. Beaucoup.

Pierre Spagnou n'est pas un amateur. Il a un comité scientifique de lecture. Comme tous les articles du site internet Bibnum. (Analyse de textes fondateurs de la sciences par des scientifiques d'aujourd'hui)(crée en 2008)

OK, mon analyse sur cet aspect était erronée. Mais ma réaction n'était pas basée sur une analyse de l'auteur (toujours secondaire, pour moi), mais sur le texte lui-même. J'ai la prétention de tout bien comprendre sur le fond dans ce qu'il y a dans le texte (du moins lors de la lecture en diagonale que j'en ai faite), tout en notant que pour une partie la compréhension de l'auteur n'est pas la même que la mienne, et, amha, ne serait pas écrite comme cela par un physicien professionnel expert du domaine. Et c'est ce à quoi je m'attends (par expérience) dans un texte "d'amateur éclairé". Ceci dit je reconnais que l'écriture de tels textes demande pas mal de travail, entre autres compétences.

Mais là, tu m'as permis d'aiguiser mes arguments. C'est bien.

Non, c'est "mal", et je m'en veux. Raison de plus pour moi d'en rester là.

La physique n'est pas affaire d'arguments, de rhétorique. En physique (ou en mathématiques, ou en biologie, ou en climatologie) on peut "aiguiser" sa compréhension, ou sa pédagogie, oui. C'est en philosophie, en politique, ou dans des débats d'opinion, que chercher à aiguiser des arguments a un sens.

[invite968be57d]

Bonjour

Une petite question pour aiguiser mon raisonnement..... J'ai relu Sethy. (#30)
Et je relis çà:https://journals.openedition.org/bibnum/843



La durée de chute des deux masses une vers l'autre est-elle la même si elles sont lâchées dans l'ascenseur en apesanteur. Ou si elles sont, avec l'ascenseur dans un champ gravitationnel et tombent dans ce champ et une vers l'autre?

Dans cet article: https://journals.openedition.org/bibnum/845

Il est écrit:"... Quand j’ai été assis sur une chaise au Bureau des Brevets, à Berne, en 1907 me vint l’idée la plus heureuse de ma vie : le champ gravitationnel n’a qu’une valeur relative, à la manière du champ électrique engendré par l’induction magnétoélectrique. Parce que pour un observateur tombant en chute libre du toit d’une maison, il n’existe – du moins dans son voisinage immédiat - aucun champ gravitationnel. Si d’ailleurs cet observateur laisse tomber des corps, ceux-ci restent par rapport à lui dans un état de repos ou de mouvement uniforme, et cela indépendamment de leur nature physique ou chimique (en ignorant bien sûr ici la résistance de l’air). Cet observateur a donc le droit de se considérer au repos.

86cat

[Amanuensis]

Question mal posée (et donc une invite à "questionner la question"), autre exemple de difficultés à formaliser correctement des descriptions en termes de "durée de chute".

[Je note aussi, problème courant de terminologie, l'usage de "en apesanteur" pour signifier "en chute libre", alors que les deux concepts sont distincts. En plus cela ne s'oppose pas "à près de la Terre". Bien sûr, il est aisé d'affecter la bonne signification (de la deviner), soit par "habitude culturelle", soit parce qu'on maitrise le sujet. Le problème ("anthropologique") est que cache ce choix de terminologie alors qu'il y a en une autre ne présentant a priori pas de défaut ?.]

Par ailleurs, une réponse (à la question selon une certaine interprétation de celle-ci) est non, on ne peut pas comparer une notion de durée quand les champs de pesanteur diffèrent par leur différentielle (divergence par exemple). (Un champ d'accélération constant dans le temps et l'espace a une divergence nulle ; le champ de gravitation près de la Terre a une divergence non nulle.)

Et c'est bien le concept de durée qui est en cause, pas la valeur numérique des deux "durées".

[invite968be57d]

Passionnant....

J'ai regardé la définition de "apesanteur:"... l'état d'un système dans lequel aucune accélération, causée par la gravitation ou toute autre force, ne peut être mesurée par un observateur dans le système en question..."
Je commence à bien comprendre le mot "local" pour le principe d'équivalence d'Einstein.................... .......................
Il est aussi écrit:"...Techniquement, un corps n'est pas en situation d'impesanteur en chute libre s'il est suffisamment grand, ou si le champ gravitationnel est suffisamment intense et non uniforme, pour que le corps soit sujet à des forces de marée non négligeables..."

Donc, les durées ne sont pas égales, disons, dans un grand ascenseur..................... .............................. .............................. .............................. ...

Est-ce juste?
C'est une bonne question. Avec la mécanique de Newton, oui. C'est juste.
Avec la théorie de la relativité (restreinte ou générale?). La réponse me semble non.......
Et là, je comprends ta réticence à répondre à la question.....................
Il faut distinguer un champ gravitationnel constant (à divergence nul). Et un à divergence non nul.

Divergence "par exemple". Que signifie le "par exemple"?
La terre a un champ qui diminue avec l'altitude. Et sa direction est centrée vers la terre.
Si on avait une bande de terre "infinie" (une terre plate infinie), on aurait un champ constant en direction et en intensité (plan infini chargé en électricité).

J'ai appris beaucoup de choses....................

Je dois retourner dans l'histoire pour comprendre pourquoi, comment, qui a transformé le temps et l'espace..... Lorentz? Poincarré? Einstein?

Si on avait été d'accord dès le début, ben, je n'aurais rien appris................

86cat








Quand peut-on avoir un champ suffisamment intense et non uniforme?

[Amanuensis]

Divergence "par exemple". Que signifie le "par exemple"?

En toute généralité, il y a les variations dans l'espace et dans le temps. L'aspect spatial est le plus facile à "voir", le non parallélisme des verticales (des directions de la pesanteur) par exemple. Il y a d'autres effets.

En mécanique classique le champ de pesanteur est bien défini, c'est un champ d'accélération, et on peut en étudier les propriétés en tant que champ vectoriel avec les outils de l'analyse vectorielle (constance, divergence et autre propriétés différentielles). Mais c'est un champ "relatif", il dépend du référentiel choisi.

"Impesanteur" veut simplement dire pesanteur nulle dans un certain référentiel. Un "objet en situation d'impesanteur" est une expression dont le sens n'est pas immédiat, cela signifie en général pesanteur nulle pour un certain référentiel en rapport avec l'objet. Il n'y a pas qu'une seule manière de définir un tel référentiel. (Par exemple dans un avion 0G ce sera typiquement le référentiel défini par l'avion lui-même (et donc pas à partir de l'objet qui chute), mais pour un parachutiste ce sera défini à partir de l'objet qui chute.

Ce serait long de tout développer. Un point important est qu'une belle partie de la littérature n'est pas très claire dès que la notion de référentiel dépasse le trivial. "un objet en situation d'impesanteur" est un exemple de confusion. Mais "le champ de la Terre" est aussi une idée pas claire. Le champ de pesanteur dépend du référentiel, et n'est pas le même pour le référentiel terrestre et le référentiel géocentrique. Un rappel : en mécanique classique, le champ de gravitation est égal au champ de pesanteur dans un référentiel galiléen, mais pas dans des référentiels non galiléens. Et même le géocentrique n'est pas galiléen (la Terre a un mouvement accéléré dans le référentiel héliocentrique, et le référentiel héliocentrique a un mouvement accéléré dans le référentiel sirius-centrique, etc).

La notion de chute libre est très claire pour un objet ponctuel, et n'a rien à voir avec les référentiels. C'est la trajectoire suivie quand le point ne subit aucune "force" (en RG) ou quand il ne subit aucune "autre force" que la pesanteur (en mécanique classique), ce qui équivalent à dire qui ne subit aucune "force" autre que la gravitation dans un référentiel galiléen. (Ces définitions sont plus subtiles qu'elles n'en ont l'air, à cause de la signification de "force" ; on est d'ailleurs très proche d'une tautologie, là aussi une difficulté récurrente, et sournoise.)

Il est coutumier de dire qu'un objet "solide" non ponctuel est "en chute libre" quand son centre de masse est en chute libre. Quand le champ de pesanteur n'est pas "constant" dans l'espace, un objet non ponctuel "solide" peut ne pas avoir tous ses points en chute libre (et c'est usuellement le cas). Cela a différents effets, déjà on ne sait même plus trop de quoi on parle comme "vitesse de l'objet", en particulier car le centre de masse n'est plus nécessairement le centre de gravité, même pour un objet sphérique. Sans plus développer, il y a plein de "petites" difficultés, rendant impossible de traiter rigoureusement le cas général, et amenant à se restreindre à des "cas d'école", simples, mais aux conclusions non généralisables (fausses si on les présente comme générales).

[Mailou75]

@86cat

Salut,

Je ne sais pas si ça peut t'aider ou si je suis hors sujet... c'est une réflexion par rapport au temps de chute :

Ce dessin https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post6366954 montre que si une particule test théorique met une durée T à tomber vers une masse M alors deux masses dont la somme est M mettront aussi une durée T à tomber l'une sur l'autre, si leur position initiale par rapport au centre de gravité est proportionnelle au ratio de leur masse.

Je ne saurais le démonter, mais j'ai l'impression que le cas doit être généralisable et que la loi reste valable pour un ensemble de X masses m, disposées en cercle de rayon R par exemple, qui mettront exactement la même durée T à se regrouper (si T est la durée de chute d'une particule test, partie d'une distance X*R, vers une masse dont le total est X*m).

Cette réponse vaut en physique Newtonnienne, en RG c'est sans doute plus subtil...

Bon courage

[invite968be57d]

Bonjour

Merci beaucoup Amanuensis.... Et un petit cadeau (dans un livre de mécanique générale. Gruber et Benoit)
Il n'est pas question de mât..................

Voilà ce qu'écrivait Galilée.

Bonjour Mailou75.
Je vais lire ton message et le fil qui va avec. Personnellement, je pense avoir fait le tour du problème. Ce que j'adore sur le forum, c'est qu'on répond avec des mots. Pas avec des mathématiques. J'ai fait supérieur (Belgique) mais pas universitaire. Et c'était il y a 40ans..... Donc lacune en math. Mais merci.

86cat

[Amanuensis]

Merci ! Cela me rassure quant à la mémoire que j'avais de la lecture du texte. Faudrait peut-être que j'investisse ces 12 euros...

Au passage, ce texte (et tout le "discours des deux systèmes du monde") est impressionnant, et d'une modernité confondante.

Le texte est pour moi la fondation historique du principe de relativité, pas seulement son application dans la mécanique de Newton, mais pour toutes celles sui suivront.

(Le mât c'est un détail ; dans le texte ce sont les gouttes qui tombent qui le remplacent. Et le texte ne mentionne pas des durées, mais c'est implicite : une différence de durée ferait partie des différences observables.)

[Matmat]

Il parle de la chute depuis un mat d'un navire en mouvement plus loin dans dialogue entre les deux système du monde au moment il veut montrer l'inanité de l'argument de l'époque pour prouver l'immobilité de la terre et qui était que les pierre tombent au pied des tours (ce qui tenaient que la terre était immobiles pensaient que si la terre était en mouvement les pierres tomberaient plus loin qu'au pied des tours).

[Amanuensis]

Encore mieux, merci. Je vais les dépenser, les 12 Euros, cela évitera que d'autres fassent une recherche à ma place !

[Merlin95]

Oui sauf si on veut trouver moins cher que 12e.

[Merlin95]

https://livre.fnac.com/a1530835/Mart...temes-du-monde