J'explique la science à un enfant de 10 ans

[invite2313209787891133]

Pourquoi tu ne l'as pas fait alors ?
Tu ne dois t'en prendre qu'à toi même si tu juge qu'aucune réponse donnée n'était valable.
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[invite03f54461]

Pourquoi tu ne l'as pas fait alors ?
Tu ne dois t'en prendre qu'à toi même si tu juge qu'aucune réponse donnée n'était valable.

Faut modéliser plus vite que son ombre



et avoir fini son yaourt...

[albanxiii]

Bonjour,

Et c'est précisément ce que azt a donné comme explication, pratiquement mot pour mot.

J'étais resté bloqué sur le premier message d'azt.... j'en ai donc remis une couche indépendament de son second message avec les explications.

Désolé.

[invite3fd3a2be]

J'explique la science à un gamin de 10 ans : je vous conseille ce billet qui explique aux enfants la Théorie de relativité restreinte et générale.

http://humeur-technologique.blogspot...x-enfants.html

[JPL]

Et bien quand je lis ça je dis que c'est à fuir !

Quand quelque chose ou quelqu'un se déplace, le temps se ralentit pour lui, il vit plus lentement, il vieillit moins vite que celui qui reste en place. Une fois revenu à son endroit de départ, il est moins vieux que s'il était resté là. Et aussi, et cela est très bizarre mais vrai, quand quelque chose se déplace, il se ratatine par là où il se déplace. Il reprend sa taille quand il s'arrête. Quand un avion vole dans le ciel, il devient plus court, mais sa hauteur ne change pas. Il redevient normal quand il se pose.

Du coup je n'ai pas dépassé ce paragraphe.

[invite8241b23e]

Et bien quand je lis ça je dis que c'est à fuir !


Du coup je n'ai pas dépassé ce paragraphe.

Mon dieu, c'est incroyablement imprécis, au point d'en être faux...

[JPL]

Le temps ne ralentit pas pour lui et ses dimensions ne se modifient pas pour lui. Ceci se passe uniquement vu par un observateur situé dans un autre référentiel.

[invite6754323456711]

J'explique la science à un gamin de 10 ans : je vous conseille ce billet qui explique aux enfants la Théorie de relativité restreinte et générale.

http://humeur-technologique.blogspot...x-enfants.html

Un exemple plus consistant : http://semioweb.msh-paris.fr/aar/848...restreinte.pdf

Patrick

[invite3fd3a2be]

Le temps ne ralentit pas pour lui et ses dimensions ne se modifient pas pour lui. Ceci se passe uniquement vu par un observateur situé dans un autre référentiel.

La contraction du temps est réelle, comme l'illustre le paradoxe des jumeaux. La contraction de l'espace aussi, comme l'illustre le paradoxe du train.
Beaucoup disent que ce n'est qu'un façon de mesurer différente. Ce qui est vrai pour une part car les deux observateurs ne voient pas la même chose.
Pourtant les les horloges se décalent, belles et bien. Contraction il y a bien eu.

[JPL]

Si la contraction était réelle (du point de vue de celui qui va vite) un cycliste allant à une vitesse proche de la lumière aurait un vélo avec des roues ovales... pas commode pour pédaler ! Heureusement ce n'est pas ce qui se produit, elles restent rondes, même si pour les spectateurs qui le regardent les roue sont ovales.

[invite3fd3a2be]

Si la contraction était réelle (du point de vue de celui qui va vite) un cycliste allant à une vitesse proche de la lumière aurait un vélo avec des roues ovales... pas commode pour pédaler !

Ce n'est pas la roue qui est ovale, c'est l'espace temps dans laquelle elle tourne qui est contracté. Et ça ne lui pose aucun problème pour tourner.
Le vélo est à la fois réellement aplati et réellement droit, ça dépend du référentiel, mais c'est réel. Pour le cycliste, le vélo est droit et ses roues sont rondes, il ne peut pas les voir aplatis car ses instruments de mesures subissent les mêmes contractions de longueur et de temps : dans son référentiel tout est normal. Pour l'observateur sur le trottoir, le vélo est aplati et son temps est ralenti. C'est physique, c'est réelle. Mais c'est relatif.
Je vous invite à écouter le paradoxe du train :
https://www.youtube.com/watch?v=kGsbBw1I0Rg
Le paradoxe du train illustre la relativité de la simultanéité, mais il montre aussi que les phénomènes de contraction sont réells dans les deux référentiels.

[albanxiii]

Bonjour,

Mon dieu, c'est incroyablement imprécis, au point d'en être faux...

Tu es bien indulgent. C'est proprement n'importe quoi. Voir ma signature.
A ôter de la vue de quiconque ne connait pas la relativité et a quelque espoir d'y parvenir un jour.
Si besoin je pourrai détailler pourquoi... quand j'aurai un moment pour le faire.

@+

[invite3fd3a2be]

Bonjour,

Si besoin je pourrai détailler pourquoi... quand j'aurai un moment pour le faire.@+

Oui, s'il vous plait, pouvez-vous détailler pourquoi c'est « proprement n'importe quoi » ? On est dans un forum de science : seuls les arguments comptent.

[invite1a73c863]

Bonjour,

ça dépend du référentiel, mais c'est réel.

La notion de réalité a pour limite l'importance qu'on lui attribue en toute liberté. Elle ne peut faire partie d'un programme d'initiation à la physique, surtout auprès des enfants.

Pour le cycliste, (...) ses instruments de mesures subissent les mêmes contractions de longueur et de temps.

Pour le cycliste, ses instruments de mesure embarqués ont gardé les mêmes propriétés (abstraction faite des modifications annexes dans leur structure moléculaire liées à une accélération, hors-sujet) et n'ont subi aucune contraction. Pour lui, la lumière met toujours le même temps pour traverser son véhicule de l'avant à l'arrière. (ou inversement)

Bien cordialement.

[invite706a49e1]

Bon personne n'a pensé à lui réponde par une question : Pourquoi crois-tu que les étoiles ne tombent pas sur la terre ? ça permet de développer la réflexion.

On peut se poser la question de savoir si l'éducation est une question de transmission de savoir ou une aide à la compréhension de notre environnement.

La première solution est toujours celle des religions puisqu'un dogme ne peut évoluer, la deuxième devrait être celle des sciences puisque le savoir n'est jamais acquis.

[invite1a73c863]

Bonjour,

Bon personne n'a pensé à lui réponde par une question

Prendre pour principe de répondre à une question automatiquement par une autre est se foutre du monde. Au mieux un moyen d'éluder un manque à savoir y répondre, au pire un rejet flagrant du respect que l'on pourrait avoir envers l'autre. Pour une simple raison : un enfant n'est pas con, et quand il pose une question, c'est parce qu'il espère une réponse. Dans le cas où l'adulte n'a pas compris la question, la faire préciser est efficace et respectueux, par le biais d'une question s'il s'avère nécessaire, mais prendre ce biais comme un automatisme semble aller à l'encontre de la considération de l'intelligence de l'enfant.

ça permet de développer la réflexion.

Faut pas prendre la réflexion des enfants pour inférieure (ou moins dévellopée) à celle des adultes.

On peut se poser la question de savoir si l'éducation est une question de transmission de savoir ou une aide à la compréhension de notre environnement.

Pourquoi est-il important de se poser cette question? y a-t-il incompatibilité? L' accompagnement d'un enfant dans la découverte progressive qu'il fait de la vie serait-il discutable s'il était basé sur la transmission d'acquits, dans la mesure où ceux-ci sont seulement proposés?

La première solution est toujours celle des religions puisqu'un dogme ne peut évoluer

En quoi la transmission d'un savoir peut-elle être assimilée d'office à un dogme ou à l'imposition d'une religion, s'il elle est faite sous forme de proposition? Vous semblez assimiler la façon dont les religions imposent des idées, à toute transmission de savoir libre d'interprétation. C'est assez insultant pour le système éducatif parental ou scolaire.

le savoir n'est jamais acquis.

Si, il l'est, c'est même sa définition. A chacun la liberté de décider de ce qu'il considère comme acquis pour lui-même.

Très cordialement.

[acx01b]

J'aime bien la question " Pourquoi les étoiles ne s'écrasent pas sur le soleil ? "
Ça serait sympa d'avoir une réponse pour jeune de 10-12 ans qui fasse consensus.


Le soleil est une étoile parmi tant d'autres : il faut imaginer un très grand espace où tous les 10000000km il y a une étoile. La gravité c'est la force qui attire tous les corps entre eux : les astres s'attirent les uns les autres.

Donc une étoile n'est pas plus attirée par le soleil que par les autres étoiles du ciel. La plupart des étoiles n'ont aucune raison de s'écraser spécialement sur le soleil et la terre.
Ensuite la stabilité d'un tel amas d'étoiles c'est un peu le même problème que la stabilité du système solaire : pourquoi les planètes comme mars ou la terre ne s'écrasent pas sur le soleil ? Pourquoi les étoiles ne viennent pas tellement s'écraser au centre de la galaxie ? (petit dessin du système solaire, et d'une galaxie)

Pour les planètes du système solaire c'est parce qu'elles ont une vitesse de rotation autour du soleil. C'est intuitif que si on est dans une fusée qui va assez vite, on peut traverser le système solaire presque tout droit. On sera attiré un peu par le soleil, mais sans pour autant resté bloquer dans le système solaire. Par contre, si on va moins vite, on va commencer à décrire une espèce de spirale autour du soleil. Cette spirale peut mener à s'écraser sur le soleil, ou à rester en orbite stable. C'est assez intuitif qu'entre le cas "s'écraser sur le soleil" et le cas "sortir du système solaire" il y a "rester en orbite stable". (petits dessins de différentes orbites)
C'est Galilée puis Newton vers 1700 qui l'ont très bien décrit.

Par contre pour étudier ça plus dans le détail quand il y a beaucoup d'astres, et expliquer pourquoi il y a surtout des orbites stables dans l'univers et peu d'orbites qui amènent à des collisions, c'est beaucoup plus compliqué et ce n'est qu'en 1900 (donc récemment) que Poincaré a donné des éléments d'explications (qui sont compliquées et que je ne connais pas vraiment).

D'ailleurs c'est à nos échelles de temps et de distance que les orbites sont stables. À une échelle de temps beaucoup plus grande, on ne sait pas vraiment si dans 10 milliards d'années une étoile ne va pas rentrer en collision avec le soleil, mais on sait que si ça arrive ça sera dans très longtemps. En échelle de distance beaucoup plus grande, notre galaxie va rentrer en collision avec sa voisine.

[Deedee81]

Salut,

Notons que des étoiles qui se heurtent ça arrive. Surtout dans un système galactique où, problème à N corps oblige, les mouvements n'ont pas toujours la belle régularité qu'on leur attribuerait. Il me semble avoir lu que c'était particulièrement "fréquent" dans les amas globulaire.

Ceci dit, j'ai mis des guillemets à "fréquent" car ça reste des événements rares à l'échelle humaine. La principale raison n'étant pas la stabilité des orbites mais surtout que l'espace est plein de vide "L'évaporation", à savoir la perte d'étoiles qui s'échappent d'une galaxie, est nettement plus fréquent.

Dans un milliard d'années, la galaxie d'Andromède va percuter notre galaxie. Elles vont se mélanger et probablement conduire à une galaxie elliptique si je ne dis pas de bêtise. Il y aura en fait très peu de collision d'étoiles alors que là, plus aucune orbite qui tienne. Par contre, le gaz sera très perturbé, provoquant des flambées d'étoiles (et l'épuisement dudit gaz).

Je crois que compléter l'explication des orbites, à un jeune, par le fait que l'espace c'est très vide, ce n'est sans doute pas très compliqué. Encore faut-il avoir une présentation complète qui soit claire, simple, pédagogique.... et pas trop barbante . C'est ça le plus difficile.

[acx01b]

J'ai envie d'ajouter que si une étoile (avec son système de planètes) rentrait en collision avec le système solaire, cela perturberait complètement les orbites des planètes. Sauf qu'effectivement à l'échelle du système solaire, l'immense majorité de l'espace est vide. Lorsque deux astres se rapprochent, il est très peu probable qu'ils se percutent directement. Ce qui le plus probable dans ce cas c'est qu'ils se mettent à graviter l'un autour de l'autre, et même avec des perturbations extérieures (N corps) cela donne le plus souvent des orbites "stables" et non des collisions.


J'ai une question supplémentaire sur le plan dans lequel les planètes orbitent : le système solaire s'est formé à partir d'un immense nuage de gaz assez dense, en forme de disque assez plat et en rotation sur lui même.
Cette forme de disque plat en rotation explique bien l'apparition au centre (là où la gravité attire tout le gaz environnant) d'une étoile et en périphérie d'amas de matière qui forment des planètes toutes en rotation dans le même sens autour d'un même axe.
Mais comment expliquer que le nuage de gaz était à l'origine en forme de disque ? Est-ce qu'il est statistiquement probable pour un très grand nuage de gaz de prendre cette forme (si le nuage est plus petit, il prend la forme d'une sphère : exemple le soleil ou jupiter), ou bien est-ce que c'est le phénomène à l'origine de ce nuage de gaz qui lui a donné cette forme particulière ?

[acx01b]

* petite erreur de vocabulaire : planètes en orbite dans le même sens autour d'un même axe

Est-ce une histoire de vitesse de rotation ? Le nuage de gaz a normalement une forme de sphère, mais si il tourne très vite sur lui même cela donne un disque aplatit ? Et comment expliquer dans ce cas qu'un nuage de gaz tourne si vite sur lui même ?

[Deedee81]

Il n'a pas la forme d'un disque au départ.

Mais il y a toujours en moyenne une minuscule rotation globale (ou plus ). Sous la contraction la rotation s'amplifie et naturellement le nuage prend la forme d'un disque.

[acx01b]

D'accord c'est logique une importante contraction ça amplifie effectivement à première vue la vitesse de rotation qui à son tour aplatit la sphère (malheureusement la conservation du moment cinétique ce n'est pas du niveau d'un enfant de 10 ans) mais de là à faire un disque il faut une vitesse de rotation initiale assez importante quand même ? D'autres phénomènes comme des champs magnétiques ou des flux de particules ne peuvent pas influer également ?

[Deedee81]

D'accord c'est logique une importante contraction ça amplifie effectivement à première vue la vitesse de rotation qui à son tour aplatit la sphère (malheureusement la conservation du moment cinétique ce n'est pas du niveau d'un enfant de 10 ans) mais de là à faire un disque il faut une vitesse de rotation initiale assez importante quand même ? D'autres phénomènes comme des champs magnétiques ou des flux de particules ne peuvent pas influer également ?

Non, car l’aplatissement n'est pas dû à la rotation mais à la gravité !!!!

Lorsque la rotation commence à devenir non négligeable, les particules dans le plan de rotation sont tout simplement en orbite et ne tombe plus (elles finissent par le faire à cause des phénomènes de viscosité et des phénomènes très complexes de "jets"). Tandis que les particules alignée avec l'axe de rotation ne subissent aucune force centrifuge et tombent littéralement.

L'aplatissement est donc fort rapide.

Oui, les champs magnétiques jouent probablement un rôle. Là je ne m'y connais pas trop bien que j'imagine que l'influence est faible au début et ne devient importante que lorsque le nuage commence à s'échauffer fortement (avec la pression et la viscosité). A vérifier.

[acx01b]

Oui d'accord. Ça serait la rotation qui "éjecterait" vers l'extérieur des particules seulement si il y avait un moteur qui faisait accélérer le moment cinétique, mais ce n'est pas le cas (le moment cinétique reste constant enfin en négligeant justement les frottements / la température / les champs magnétiques).

[acx01b]

Et donc à une autre échelle, si l'univers au départ était une grosse boule de gaz (dont les particules ont des mouvements désordonnés) il aurait dû s’aplatir lui aussi ?

Ou bien l'échelle de temps n'est pas la même, l'univers est en train de s'aplatir mais c'est beaucoup moins rapide que pour la formation d'une étoile ?

[Amanuensis]

Ce n'est pas la rotation qui cause directement l'aplatissement. Mais faut une rotation (un moment cinétique) quand même.

Pour l'Univers observable, les observations sont compatibles avec une absence de rotation.

[invite1a73c863]

Bonjour,

Ce n'est pas la rotation qui cause directement l'aplatissement. Mais faut une rotation (un moment cinétique) quand même.

Pour l'Univers observable, les observations sont compatibles avec une absence de rotation.

Ce sujet , le titre : "J'explique la science à un enfant de 10 ans" est fort intéressant. Une grande partie d'entre-nous y a été, va l'être, ou est confronté, ou tout à la fois, à la chose.
Amanuensis, vous montrez, par la précision, la force de science de votre intervention, votre avis de ne pas faire de différence d'âge devant une question, quitte à montrer que le sujet en lui-même est hors-propos s'il met l'âge devant la finesse de la question, et non adapté à la nature humaine, quand on la respecte. Peut-être qu'ici je me trompe, mais je vois là une façon très polie de montrer de votre part par l'exemple que la science la plus fine est accessible aux plus bas âges.( comme pour faire écho à la maxime : la valeur n'attend pas le nombre des années)
C'est une première question, qui appelle votre aval ou déni.
La deuxième est celle-ci, et peut-être le fond (à confirmer par le primo-posteur) : une relation basée sur le principe de question à réponse, entre adulte et enfant, peut-elle être optimisée sans connaissanc profonde et mutuelle préalable de l'un envers l'autre? En rapport avec le fait que l'explication que vous avez présentée ici, par exemple, posée sur internet et à disposition de tous les enfants de 10 ans ayant accès, a pour but d'aboutir et faire école. Devant une élite ayant cet âge, votre remarque peut percuter positivement et à jamais. Mais pour les autres, n'est-ce pas les amener à ce rabaissement à avouer, par la difficulté évidente à comprendre les termes, "j'entrave que pouic, c'est une réponse pour les 10 ans, j'en ai 10, et je suis donc une brelle"?

Poser des mesures visant à établir la meilleure relation en rapport avec l'apprentissage des sciences physiques, sur internet, n'est-il pas complètement décalé, si on prend en considération qu'une bonne communication ne peut se faire qu'entre 4 yeux d'un enfant à un adulte?

Et au final, de considérer que puisque la question posée, quelle qu'elle soit, est d'importance, aucun conseil ne peut être adapté, puisqu'il sera en toute manière inférieur à la qualité de la connaissance mutuelle nécessaire et préalable à la bonne communication entre cet enfant et cet adulte. Et donc qu'ici, et dans ce strict contexte, internet forum et compagnie est inadapté. Quel est votre sentiment devant cela, qu'en pensez-vous?

Très cordialement.

[inviteb4bae8d4]

Les enfants voient toujours les choses que nous ne pouvons pas voir. Se poser la quetion, je pense qu'il va dissiper l'enthousiasme pour poser des questions peut-etre...

[invite6f9dc52a]

Les enfants voient toujours les choses que nous ne pouvons pas voir.

Ça doit être pour ça que l'enseignement est dispensé par les enfants pour expliquer aux adultes, qui n'ont jamais été enfants, ce qu'ils ne peuvent pas voir.

[Deedee81]

Ça doit être pour ça que l'enseignement est dispensé par les enfants pour expliquer aux adultes, qui n'ont jamais été enfants, ce qu'ils ne peuvent pas voir.

Voyons, c'est une question de hauteur. Ce qui est trop bas, on n'arrive pas toujours à le voir, sous la table par exemple. Alors que l'enfant va le voir (ooooh, tonton, le chat est sous la table.... ça sent le vécu)
Inversement, j'ai un collègue qui sait me parler au-dessus des panneaux dans le paysager, sans devoir monter sur une chaise. C'est parfois pratique

P.S. plus sérieusement, je trouve la deuxième phrase plus critiquable : c'est bien un enfant qui pose des questions ! Tant mieux. La curiosité est un bon défaut. C'est elle qui fait les bons enquêteurs, les bons scientifiques, les bons artistes,...