Pour quelle raison l'accélération est un phénomène absolu? 2

[invite5f1db7a1]

Bonjour,

Soit un observateur A correspondant à un référentiel R. Soit un observateur B correspondant au référentiel terrestre (T).

L'observateur A est en chute libre vers le sol terrestre. Si on se fie à la loi de la gravitation universelle, A est soumis à une force qui le fait accélérer vers le sol. Pourtant, dans le référentiel R, A ne ressent aucune force et c'est le sol qui accélère vers sa position. Lorsque il touche le sol, le sol ne bouge plus, mais A ressent une force.

Pour l'observateur B, au repos par rapport au sol, c'est A qui accélère vers le sol. A est soumis à une force (dont on ne sait pas s'il en ressent ou non l'effet, enfin ça me semble logique). Lorsque A touche le sol, il ne bouge plus.

Est-ce que dans R, la norme de l'accélération de B est la même que celle de l'accélération de A dans T?

Je dirais que oui, l'accélération serait absolue.

Mais si, à cause de la gravitation, A se dit que le sol l'attire, c'est comme dire que B se dit que la Terre est attirée vers A?

Je ne sais pas comment être plus clair, malheureusement. Je tâcherai d'être plus clair dans un autre message, mais j'aimerais en connaître davantage.

Merci
-----

[invite4b9cdbca]

Le principe d'interaction réciproque de Newton nous dit que si un système A exerce une force sur un autre, B alors B exerce une force sur A, de meme norme et de sens opposé.

Sinon pour A qui pense que la terre vient a sa rencontre et B qui voit A tomber, ce n'est qu'une question de point de vue...

Peut-être est-ce à cause de l'habitude qu'on a d'être subie aux forces habituelles...

par contre, si tu tombes du troisième étage et qu'on te fixe un référentiel dessus, tu te sentiras quand meme tomber... Si si... Idem dans les attractions...

[invite5f1db7a1]

Salut,

Merci kron pour ta réponse. J'aurais une autre question à vous poser.

Disons qu'un parachutiste soit en chute libre. À un instant donné, le parachutiste se trouve en un point A, le centre de la Terre étant le point B et, on peut calculer :





Il y a donc deux accélérations : celle en A dûe à la masse de la Terre () et celle en B dûe à la masse du parachutiste (). Je présume que ces deux accélérations sont dans un "référentiel absolu". Est-ce que l'accélération de B vue par A (et de A vue en B) est égale à ?

Merci

Plasma

[b@z66]

Salut,

Merci kron pour ta réponse. J'aurais une autre question à vous poser.

Disons qu'un parachutiste soit en chute libre. À un instant donné, le parachutiste se trouve en un point A, le centre de la Terre étant le point B et, on peut calculer :





Il y a donc deux accélérations : celle en A dûe à la masse de la Terre () et celle en B dûe à la masse du parachutiste (). Je présume que ces deux accélérations sont dans un "référentiel absolu". Est-ce que l'accélération de B vue par A (et de A vue en B) est égale à ?

Merci

Plasma

Effectivement et le reférentiel dont tu parle est le reférentiel galliléen lié au système parachutiste+Terre (si on néglige les interactions extèrieures à ce système). Toutefois l'accélération subie par la Terre (a2) est négligeable et c'est pour cela que souvent on en parle pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5f1db7a1]

Merci pour ta réponse.

[Thwarn]

Est-ce que l'accélération de B vue par A (et de A vue en B) est égale à ?

Pas du tout!

Quand le referentiel est en B, B est immobile et c'est A qui accelere vers B. Et quand le referentiel est en A, c'est l'inverse.

Il n'y a pas de repere absolu! (la relativité, vous connaissez? )

[invite5f1db7a1]

Oui, je sais. C'est dans ce but que je demandais la question, pour ne pas avoir à recourir à un référentiel absolu. Alors, qu'elle est l'accélération de la Terre vu par le parachutiste? Et l'inverse?

Merci.

[Thwarn]

Le debut de ton poste 3 est bon:

Le parachutiste a une acceleration de GM/R² avec M la masse de la Terre et R le rayon de la Terre (on neglige la hauteur a laquelle il saute de l'avion), cela est egale à g=9.81m/s²

La Terre a une acceleration de Gm/R² avec m la masse du parachutiste.
Imaginons qu'il fait 80kg, on a donc l'acceleration de la Terre: 1,5.10^-22m/s² (a peu pres, si je ne me suis pas trompé avec les valeurs numeriques).
Tu comprend donc pourquoi on peut negliger le mouvement de la Terre dans ce cas la, et dire qu'elle ne bouge pas

[invite5f1db7a1]

Oui, je comprends très bien pourquoi on peut la négliger Mais ce n'était qu'un exemple. Si, à la place du parachutiste, on prenait un objet plus massif.

L'accélération de la Terre dûe au Soleil (considérant que R = 149 597 870 km) est d'environ 6 mm/s² (ça me semble étonnamment peu), ce qui est toujours minime. Tandis que l'accélération du Soleil par la Terre est d'environ 1,8e-8 m (toujours minime). L'accélération relative serait de combien?

Merci

[b@z66]

Pas du tout!

Quand le referentiel est en B, B est immobile et c'est A qui accelere vers B. Et quand le referentiel est en A, c'est l'inverse.

Il n'y a pas de repere absolu! (la relativité, vous connaissez? )

La relativité restreinte ne postule que la relativité des reférentiels inertiels, leur équivalence. Pour ce qui est de la physique classique, elle ne peut pas s'appliquer dans tout les repères ou reférentiels, elle ne s'applique que dans des reférentiels dits galliléen. Chercher à l'appliquer dans des reférentiels non inertiels ou non galliléens conduit obligatoirement à introduire des pseudo-forces qui en fait ne sont pas vraiment physique.

L'accélération relative dans ces reférentiels particuliers peut toutefois
être déterminé à partir de celle observé dans le reférentiel inertiel et on a bien:

a=a1+a2

[Thwarn]

La relativité restreinte ne parle que de referentiels inertiels, c'est vrai. Mais Einstein l'a "Generalisée" au referentiel acceleré.

Dans l'exemple de Plasma, la regle a=a1+a2 ne s'applique pas, car il parle d'un systeme de deux points, s'attirant, et il veut connaitre l'acceleration des deux points.

-->Plasma:
La vitesse de la Terre autour du Soleil n'est "que" de 29000m/s, et une acceleration, normale au vecteur vitesse, de 6mm/s² (si ton calcule est juste ) suffit à devier la Terre pour qu'elle ne s'echappe pas de sa trajectoire.

Quand tu parle d'acceleration relative dans ton dernier poste, tu parle d'acceleration relative à quoi?

[invite5f1db7a1]

Relative à la Terre ou au Soleil en un instant donné (question qu'il n'y ait presque qu'un seul mouvement: l'accélération du Soleil vue de la Terre ou de la Terre vue du Soleil sur la droite reliant le centre S du Soleil et le centre T de la Terre).

En fait, je me place en premier dans le référentiel absolu de Newton (sachant que, malgré le principe de relativité qui y est faible, la théorie de la gravitation fonctionne assez bien) pour ensuite me placer dans le référentiel inertiel de la Terre ou du Soleil.

Inertiel, car à cause du principe d'équivalence d'Einstein, dans le référentiel de la Terre (référentiel géocentrique), la Terre est immobile, mais le Soleil est en accélération. Et inversement.

J'ai conscience du fait que je mélange deux éléments de théories différentes, mais le principe d'équivalence, me semble-t-il, pourrait toujours s'appliquer en mécanique newtonienne.

Merci

Plasma

[b@z66]

La relativité restreinte ne parle que de referentiels inertiels, c'est vrai. Mais Einstein l'a "Generalisée" au referentiel acceleré.

Dans l'exemple de Plasma, la regle a=a1+a2 ne s'applique pas, car il parle d'un systeme de deux points, s'attirant, et il veut connaitre l'acceleration des deux points.

-->Plasma:
La vitesse de la Terre autour du Soleil n'est "que" de 29000m/s, et une acceleration, normale au vecteur vitesse, de 6mm/s² (si ton calcule est juste ) suffit à devier la Terre pour qu'elle ne s'echappe pas de sa trajectoire.

Quand tu parle d'acceleration relative dans ton dernier poste, tu parle d'acceleration relative à quoi?

Quand on a 16 ans, je suppose que l'on ne se pose pas encore de question sur la RG, on essaye déjà de comprendre les fondements de la mécanique classique et c'était en ce sens que je donnais ma précédente réponse.
Et je réaffirme dans ce cadre que les valeurs a1 et a2 mesuré dans le reférentiel galliléen lié au centre de masse du système parachutiste+Terre permettent de calculer l'accélération relative des deux points que tu considères (dérives la loi de composition des vitesses si tu veux) même si aucun de ces points n'est attaché à un reférentiel galliléen.
En conséquence: a=a2+a1

L'accélération relative dont parle Plasma est l'accélération relative de la Terre par rapport au parachutiste (ou l'inverse).

un petit lien qui parle de ça:
http://www.futura-sciences.com/compr...ssier509-4.php

désolé pour le croisement, Plasma. Je rectifie aussi: tu t'interesse un peu à la relativité apparement.

[invite5f1db7a1]

Oui, la relativité est très intéressante. Idéalement, il vaudrait mieux pour moi apprendre la mécanique relativiste. Cependant, la RG est moins accessibles que la mécanique classique.

Mieux vaut comprendre la mécanique classique en profondeur, sans pour autant la prendre comme référence absolue, parce qu'il y a mieux.

Merci pour vos réponses.

[invite5f1db7a1]

Bonjour,

Toujours en gardant la même situation en tête :

Dans R, le parachutiste A est immobile. C'est le référentiel T, le référentiel de la Terre, qui est en mouvement dans R. La Terre s'approche du parachutiste de façon accélérée et, tout à coup, le frappe. Juste au moment avant qu'il ne touche le sol, la Terre avait une quantité de mouvement . Puis, un fois le sol touché, la Terre ne bouge plus par rapport à A, mais A est toujours immobile dans A. Où est passée cette quantité de mouvement? Où est la conservation? Je sais que A ressent désormais une force et que , mais...

Merci

[invite4b9cdbca]

Je suppose que c'est dû au fait que le corps humain est déformable mais pas trop élastique : il encaisse.
La preuve : on ressemble plus à de le bouillie qu'autre chose si on tombe de trop haut sans parachute.
Si la terre était rigide, et le corps humain aussi, on rebondirait aussitôt : un peu comme une balle rebondissante ou une bille de métal sur un carrelage...

[invite5f1db7a1]

Oui, une chute libre comme ça Mais n'importe quel autre corps de n'importe quelle autre hauteur (bien tombé d'une hauteur de dix mètres n'est pas fatal, mais on ne sent plus son poids (donc pas de force) et, par conséquent, nous nous retrouvons dans un référentiel galiléen).

[invite4b9cdbca]

Le référentiel lié à notre corps n'est ps galiléen, puisque qu'ilsubit une accélération...
Cela, bien sûr si on approxime le référentiel terrestre à un réf galiléen.
Ou alors j'ai pas compris ce que tu voulais dire

[invite5f1db7a1]

Bonjour,

Je sais qu'actuellement, je ne suis pas dans un référentiel galiléen : je ressens mon poids, une force. Mais pourquoi ne suis-je donc pas dans un référentiel galiléen?

Si j'estime que le centre de la Terre est un référentiel inertiel, dès le moment où le parachutiste touche le sol terrestre, même le centre de la Terre n'est plus galiléen. Pourquoi?

Pourquoi dans le référentiel géocentrique T (centre de la Terre) qui est, jusqu'à ce que le parachutiste ne le touche, un référentiel galiléen et le parachutiste, en accélération dans T, mais inertiel dans R ?

Merci

[b@z66]

La Terre n'est pas un reférentiel galliléen. D'ailleurs aucun reférentiel lié à un objet n'est parfaitement galliléen tout simplement parce que l'on ressent toujours au moins un peu les influences d'autres objets dans l'espace. Toutefois, on peut sans doute aussi classer ces reférentiels comme étant plus ou moins galliléens. En appliquant cela au parachutiste et à la Terre pendant le temps de la chute du parachutiste, on se rend compte que la Terre décrit sensiblement un ségment à vitesse constante (30kms/s) autour du soleil tandis que le parachutiste décrit un segment à vitesse accélérée (à cause de la gravité et en négligeant la rotation sur elle-même de la Terre). On peut donc considérer en première approximation la Terre comme un meilleur reférentiel galliléen que le parachutiste (pendant sa chute). Quand le parachutiste arrive sur la Terre, il faudrait alors prendre en compte la rotation de la Terre sur elle-même mais c'est encore une autre approximation...