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Astronomie

Sujet : Chute des corps
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Sadalmalik
Niveau 10
16 septembre 2019 à 18:53:26

Bonjour,

Je regarde des vidéos de Etienne Klein et je ne comprends pas ce qu'il veut dire lorsqu'il parle de Galilée.
Il dit que depuis Aristote, on pensait que les corps les plus massifs tombaient plus vite que les légers.
Il dit sans cesse que l'observation le prouve : '" c'est ce qu'on voit ".
Mais que la loi physique déconstruit cette croyance.

Je ne comprends pas en quoi l'observation le prouve si l'expérience le démontre...
Si je lâche deux boules : pétanque et golf, elles tombent bien en même temps donc à la même vitesse non ? Donc l'un ne tombe pas plus vite que l'autre, si il y a même frottements et même départ de chute ?

Merci pour votre aide ! :(

Charlesotto
Niveau 8
16 septembre 2019 à 23:53:47

Il dit qu'avant Galilée on avait une vision artistotélicienne du monde. On émettait des conclusions à partir de preuves empiriques, de nos sens.
Il dit qu'en se basant seulement sur l'experience des observations ce n'est pas suffisant voire même trompeur pour comprendre les lois physiques, elles peuvent dire le contraire de ce que l'on observe.
La boule de pétanque tombera plus vite que la bille et pourtant les objets sont attirés à la même vitesse quelle que soit la masse. Ce sont les frottements de l'air qui vont freiner la course des objets qui la fenderont moins efficacement, donc la forme joue aussi un rôle.
On voit les corps tomber à des vitesses différentes et on en a conclu que les corps tombaient plus ou moins vite selon leur masse puisque c'est ce qui se passe.
Mais Galilée a montré que tous les corps tombaient à la même vitesse et que c'est une raison sous-jacente (frottements de l'air) qui produit ces différences de vitesse.
L'anagramme de Klein est assez parlante : Chute des corps = hors du spectacle (en gros ce qui n'est pas devant ton nez).

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 11:02:19

La boule de pétanque tombera plus vite que la bille et pourtant les objets sont attirés à la même vitesse quelle que soit la masse.

Alors pourquoi les gens pensaient (et pensent encore par intuition) que la boule va plus vite si ils n'ont pas connaissance du frottement de l'air et qu'ils voient que les deux objets de différentes masses tombent à la même vitesse.
Je comprends que si je lâche mon étui à lunette et ma feuille plane (ce que je viens de faire à l'instant !) mon étui tombe en premier. Si je met cette feuille en boule alors mon étui et ma boule de papier tombent en même temps. Le frottement de l'air a changer suivant la forme de ma feuille.

Mais pourquoi Etienne Klein dit-il que selon la légende, Galilée aurait été lâcher deux boules de masse différentes du haut de la Tour de Pise et que même si il ne l'a pas fait, il aurait rien prouvé car les gens auraient vu ce qu'ils pensaient déjà, à savoir que la grosse serait tombée plus vite que la première ?? Pourquoi dit-il cela ? Je veux bien que ce soit intuitif et faux physiquement à propos de deux objets de formes différentes mais pourquoi dit-il cela de deux boules de taille identique mais de masse différentes puisque mes yeux voient qu'elles tombent à la même vitesse ?

Charlesotto
Niveau 8
17 septembre 2019 à 13:29:36

Ils constataient et constatent encore aujourd'hui que les objets massifs tombent plus vite que les objets légers en se basant JUSTE sur l'OBSERVATION.
On ne prend justement pas les frottements de l'air en compte.
Donc la différence de vitesse de chute sera attribué à la masse des objets et non pas à la resistance de l'air aux corps plus ou moins lourds et aérodynamiques.
Dans les faits (terrestres), les objets lourds tombent plus vite mais dans le vide tous les objets tombent à la même vitesse.
Ici un marteau et une plume qui tombent en même tenps sur la Lune :
https://youtu.be/KDp1tiUsZw8

Et des objets de masse différentes peuvent tomber en même temps sur Terre si par exemple la différence d'aérodynamisme compense la différence de masse comme ça a été le cas avec ton etui et la boule en papier (et encore il devait y avoir une différence imperceptible depuis ta chambre).

Les boules ne tomberont pas à la même vitesse si l'une est plus massive que l'autre.
Galilée se serait donc contredit s'il avait fait cette expérience empirique.

Charlesotto
Niveau 8
17 septembre 2019 à 13:40:05

Le truc c'est que Klein dit justement que l'observation ne prouve rien du tout, quand il dit que l'expérience prouve bien que les objets ne tombent pas à la même vitesse c'est un peu ironique. Il veut dire que c'est du bon sens d'affirmer que l'observation prouve quelque chose mais que ce n'est pas du tout le car nous ne prenons pas en compte assez de paramètres quand on se base sur nos sens.

Charlesotto
Niveau 8
17 septembre 2019 à 14:02:05

Regarde cette page tu vas tout comprendre : https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Chute_avec_r%C3%A9sistance_de_l%27air

Lis l'experience de Pise et ce qui est écrit dans la rubrique "Notes et référence"

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 15:00:36

Si je résume :

La chute d'un corps dans une atmosphère inexistante ou ténue n'est soumise qu'à la gravité démocratique. Alors sur la Lune, un marteau ou une plume tombent en même temps.

La chute d'un corps dans l'atmosphère terrestre est soumise à la pesanteur mais aussi à d'autres facteurs comme celle du frottement de l'air.

Les corps lourds chutent plus vite que les corps légers où le frottement de l'air peut intervenir pour avoir une incidence sur les corps. Avant Galilée, on pensait que les corps lourds tombaient plus vite à cause de leur masse : la demi-seconde assez perceptible par les sens d'une balle de pétanque et de ping-pong lachées de plusieurs étages dans la page que tu m'as donné.
Galilée démontre que l'observation est fausse et que c'est le frottement de l'air qui a une incidence sur les corps pas la masse directement. L'observation est fausse car elle ne prend pas en compte le facteur air (on ne le voit pas avec nos sens !).

Mon exemple de l'étui et la boule de papier ne me permettait pas de discerner précisément le temps de chute de l'un et l'autre corps avec mes sens. De plus, la hauteur à partir de laquelle les deux objets étaient lancés n'était pas assez haute pour que l'air ait une incidence sur la chute des deux corps.

Est-ce que c'est ça ???

Question : si une fusée de 1 Tonne est plus lourde à mettre en mouvement qu'une fusée de 500kgs, ce n'est pas à cause de la gravité mais de l'air ? Si l'atmosphère lunaire est ténu, faut-il la même énergie pour faire décoller une fusée de 1T et une fusée de 500kgs ?

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 15:22:08

Peut-on dire que sur Terre, la masse des corps est la cause de l’attraction gravitationnelle mais que la masse des corps n’est pas la cause de la vitesse de leur chute ? Autrement dit, la masse des corps est la cause indirecte de leur vitesse de chute ? La cause directe étant l'air.

Suis-je sur les pas de Galilée ou loin derrière ? :o))

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 15:40:23

Je crois que j'ai compris l'exemple de Klein avec sa bouteille en premier corps et sa bouteille attachée à une ficelle reliée à son porte-feuille en deuxième corps...Cette expérience montre que la bouteille tombera plus vite alors que la bouteille+pf subira le phénomène aérodynamique donc que ce n'est pas la masse qui fait que les corps qui chutent vont plus vite.

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 16:05:18

L’observation des gens avant et à l’époque de Galilée semblait correcte car l’expérience le confirmait mais l’interprétation était mauvaise car elle ne prenait pas en compte le phénomène physique de l’aérodynamisme. Morale de l’histoire : l’observation en science n’est pas suffisante pour interpréter un phénomène correctement. Voir Newton-Einstein et la force gravitationnelle également. Donc j'ai été victime de mes sens lorsque j'ai (vu) mon étui et ma boule de papier tomber en même temps ? Comme mon ballon de foot et ma balle de mousse ?

Charlesotto
Niveau 8
17 septembre 2019 à 16:24:22

La chute d'un corps dans le vide ou presque ne dépend que de l'accélération du champ de pesanteur dans lequel il est soumis (sur la lune 1,62 m/s) pour être un peu plus exact.

Et oui tu as tout bon! C'est ça.

Pour la fusée: il faut beaucoup d'energie pour mettre en mouvement ou orienter un objet très massif, que tu sois dans le vide ou pas. Les trajectoires de tous les corps dépendent des forces auxquelles ils sont soumis, il faut une force assez puissante pour "arracher" le corps à la force qui l'influence au préalable.
La principale force contraignante à laquelle sont soumises les fusées est le poids. Le poids dépend de la masse et de l'accélération du champ de pesanteur et s'exprime en Newton, P= mg (masse x accélération du champ de pesanteur).
Donc si j'ai un astronaute de 100kg et un module lunaire de 5 tonnes sur la lune, le poids de l'astronaute sera de 162 Newton et le poids du module sera de 8000 Newton.
Il faudra une poussée significativement différente pour faire décoller l'astroboy et le module et ça sans atmosphère.
Tu ne déplaceras pas de la même manière Pluton et Jupiter avec une énergie équivalente.
Il faut bien comprendre que les forces de frottements de l'air ne font que freiner la force du poids. A aucun moment la résistance de l'air ne dépasse l'influence du poids sinon on remonterait vers le haut.
Dans la chute d'un corps elle lutte contre le poids mais c'est bien ce dernier qui va l'emporter pour tendre vers l'accélération de 9,81 m/s. C'est aussi pour ça que les objets lourds tombent plus vite sur terre : plus le poids est important, plus la résistance doit être forte pour freiner le corps massif. Le poids n'entre pas en jeu sans résistance c'est pour ça qu'on ne voit pas les effets d'une différence de poids dans le vide puisque l'accélération est toujours constante et "maximale".
La résistance de l'air est globalement la même sur terre donc on voit que les objets ayant un poids inférieur ont plus de mal à percer l'air dans notre atmosphère.
Pour s'arracher à l'attraction terrestre il faut donc une force de poussée minimale qui dépend du poids de l'objet, et donc de sa masse.

Et c'est ce qui rejoint ton message de 15:22.
Du fait de notre masse, on est attiré par le champ de pesanteur de la terre mais notre masse n'a aucune influence sur l'intensité de cette attraction.
En revanche un corps peut avoir une force beaucoup plus importante qu'un autre et en présence de forces résistantes déviera moins de sa trajectoire qu'un corps "moins fort".
Notre quantité de matière (masse) n'influence pas l'attraction mais elle peut jouer un rôle indirectememt si résistance il y a.

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 16:50:13

Donc notre poids n'a de sens qu'à travers le référentiel terrestre, il est définit par la gravitation terrestre et n'est pas le même sur la Lune par exemple ? Du coup, que l'attraction soit la même pour un corps massif ou un corps léger, ce n'est pas vrai pour parler du poids lié à la pesanteur de l'astre et à la masse du corps. Donc, pour quitter la Lune comme la Terre, il faudra quand même se résoudre à l'inégalité de masse qui induit une inégale quantité d'énergie pour faire partir le corps léger et le corps lourd quand bien même en chute libre, ils tombent à la même vitesse ?

Et d'après ce que tu dis, cela est vrai même dans le vide. Pourquoi dans le vide alors si la gravitation n'intervient pas ? Ou alors si parce que Jupiter comme Pluton sont victimes du Soleil, pourtant Pluton est plus loin et plus légère alors comment définir sa masse ou son poids ?

Charlesotto
Niveau 8
17 septembre 2019 à 16:53:47

Pour l'expérience de la ficelle l'idée était de créer un système qui soit plus lourd et moins rapide qu'une des composantes du système seule. Cela contredit complètement Aristote et sa chute des corps où la vitesse est proportionnelle à la masse (un objet 5 fois plus lourd tombe 5 fois plus vite).
Et oui tu as été victime de tes sens, non pas qu'ils t'aient trahi, mais ils ne sont pas suffisant pour apréhender les phénomènes physiques.
Rien n'est évident et nous pouvons conclure le contraire de la réalité en se basant sur l'observation, il faut interroger le réel et essayer de s'extraire des idées qui paraissent s'emboîter comme des Lego.

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 16:59:37

En gros, la masse c'est le "poids" d'un corps dans le vide indépendamment de la gravitation. C'est l'essence ?
Le poids, c'est la masse d'un corps dans un champ gravitationnel donné. C'est contingent ?

Jupiter ou Pluton ont une masse indépendante de la gravité solaire.
Elles ont aussi un poids lié à la gravité solaire.
Ces deux mesures sont plus grosse pour Jupiter que pour Pluton ???

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 17:55:21

Bon j'ai fais un petit texte car dans 6 mois je vais oublier et ça va me vnr :

Parce que l'attraction gravitationnelle n’influence pas la vitesse des corps physiques en chute libre en fonction de leur masse, alors on pourrait croire que la libération d’un corps physique massif et moins massif, l’un par rapport à l’autre, serait aussi démocratique. Or il n’en est rien. Pourquoi ? Parce que la masse d’un corps n’est pas la même chose que le poids d’un corps. La masse est essentielle à la nature de l’objet en question alors que le poids est contingent de l’attraction gravitationnelle du lieu dans lequel le corps est soumis. C’est à dire qu’il faudra quand même plus d’énergie pour libérer un corps plus massif par rapport à un autre plus léger dans un champ gravitationnel donné. Ce qui importe c’est de ne pas confondre la masse et le poids physique, deux unités de mesure ontologiquement différentes.
Un gros ballon, un ballon plus léger : les deux auront des poids différents sur la Terre, la Lune et Jupiter mais le gros ballon sera toujours plus lourd que le second quelque soit le champ de gravitation.

Est-ce que c'est ça? Je me suis inspiré de Barrau aussi qui parle d'essence et de contingence, ca éclaircit mes idées.

Sadalmalik
Niveau 10
17 septembre 2019 à 18:02:28

Je comprends mieux lorsque Klein dit que Schrödinger ou Bachelard ? aurait dit que penser en physique c'est toujours contre son cerveau, bon même si c'était pour la quantique qu'il voulait dire ça !

Charlesotto
Niveau 8
19 septembre 2019 à 18:02:25

Donc notre poids n'a de sens qu'à travers le référentiel terrestre, il est définit par la gravitation terrestre et n'est pas le même sur la Lune par exemple ? Du coup, que l'attraction soit la même pour un corps massif ou un corps léger, ce n'est pas vrai pour parler du poids lié à la pesanteur de l'astre et à la masse du corps. Donc, pour quitter la Lune comme la Terre, il faudra quand même se résoudre à l'inégalité de masse qui induit une inégale quantité d'énergie pour faire partir le corps léger et le corps lourd quand bien même en chute libre, ils tombent à la même vitesse ?

Le poids est caractérisé par notre quantité de matière (masse) et l'accélération que l'on subit.
Masse et poids sont deux notions à ne surtout pas confondre.
La masse dépend du nombre d'atomes et leur nature, le poids dépend de notre masse et d'une accélération.
Comme l'accélération du champ de pesanteur de la Lune est inférieur à celle du champ de pesanteur de la Terre, à masse égale le poids sera inférieur sur la Lune. Poids = masse x accélération (ou g).
Champ de pesanteur sur Terre = 9,81 m/s et champ de pesanteur sur la Lune = 1,62 m/s
Si ta masse est de 80 kg ton poids sera égal à environ 800 Newton sur Terre et environ 130 Newton sur la Lune.

Je conçois que c'est difficile de comprendre pourquoi on ne prend pas en compte la résistance du poids lorsque la force gravitationnelle nous attire tandis que le poids entre en jeu lorsque nous voulons nous arracher à cette attraction. Les situation ne sont pas symétriques.
Je vais tenter d'éclairer ce point, n'étant pas physicien je te suggère de compléter ce que j'écris par tes propres recherches.
Il faut une force suffisamment grande pour influencer la trajectoire d'un corps selon son poids (et donc indirectement sa masse). Mais on nous dit que les corps tombent à la même vitesse quel que soit leur poids.
Il y a quelque chose qui cloche là.
En fait, Einstein a démontré que la force de gravitation n'existe pas. Ce que nous appelons gravité est la déformation locale de l'espace-temps induit par une masse importante se trouvant dans une certaine région.
Qu'est-ce qui fait que nous avons l'impression d'être attiré par une force invisible?
Au sol nous subissons une accélération de 9,81 m/s et notre poids est dirigé vers la Terre. C'est comme ça que l'on apprend à représenter cette force au lycée.
Nous tombons donc nous accélérons forcément vers le bas. Ce n'est pas tout à fait comme ça que ça se passe.
D'après le principe d'équivalence d'Einstein, si tu es placé sans le savoir dans une cabine opaque accélérant à 9,81 m/s dans l'espace, tu n'as aucune expérience physique qui te permet de savoir si tu te trouves sur Terre ou dans l'espace. Ces deux situation sont équivalentes.
Ce que l'on peut comprendre de ce principe c'est que ces situations sont de même nature.
Gravité et gravité artificielle sont la même chose? C'est la même chose sauf que dans le cas d'une gravité "classique" l'accélération sera la conséquence d'une déformation de l'espace temps tandis que dans le deuxième cas c'est le résultat d'un déplacement à accélération constante dans l'espace.
Au final ce que l'on observe est pareil : chaque seconde le corps se déplace environ 10 m/s plus rapidement que la seconde d'avant.
Donc si l'accélération est dirigé vers le "haut de la cabine" nous aurions l'impression que le sol est le "bas de la cabine" puisque nous sentirions une poussée qui nous attirerait vers le sens opposé dans lequel l'accélération est dirigé. Donc l'accélération produit toujours en réaction une force-poids dirigé dans le sens inverse.
Si tu as pu comprendre tout ça tu dois te dire maintenant "c'est quoi ce bordel".
Puisque nous subissons une accélération de 9,81 m/s vers le bas notre poids devrait s'orienter du côté de notre tête.
Si tu saisis bien le principe d'équivalence d'Einstein tu comprends que le sol terrestre est équivalent au bas de la cabine. Le sol terrestre est donc accéléré vers le haut et notre poids dirigé vers le bas.
Comme lorsque l'on accélère en voiture, nous ressentons "une attraction" vers le siège arrière car celui-ci nous pousse vers l'avant et en réaction nous exerçons notre force-poids sur le siège.
Si c'est le sol terrestre qui est accéléré vers le haut, comment se fait-il qu'on parle d'accélération en chute libre puisque le corps n'est pas poussé vers le haut?
Et bien justement nous ne subissons aucune force lorsque nous sommes en chute libre.
Nous avons établi l'équivalence entre une accélération dans l'espace et celle induit par un champ de pesanteur et il est tout aussi vrai de dire qu'en apesanteur nous subissons autant de force qu'en chute libre : c'est-à-dire aucune. C'est ce que l'on appelle un référentiel inertiel, notre trajectoire n'est influencée par aucune force. En chute libre c'est comme si nous étions en apesanteur, nous ne nous dirigeons pas vers le sol.
C'est le sol qui accélère vers le haut pour rattraper les objets dont l'accélération est nulle.
Les masses ne s'attirent pas, elles suivent les géodésiques entre deux points pour arriver en même temps.
C'est ce qui explique la simultanéité de la chute des corps quel que soit leur poids.
Aucune force n'entre en jeu dans la chute des corps (sauf lorsqu'il y a de l'air), ce sont les objets qui attendent d'être rattrapés par le sol terrestre. Tout point de la surface terrestre accélère vers le haut comme si la Terre était en constante expansion et que nous accompagnons cette accélération en étant cloué au sol comme à l'arrière d'une fusée ou poussé à son siège de voiture.
Maintenant comprendre l'accélération de la terre dans toutes les directions c'est autre chose, je n'en suis pas capable pour l'instant. Le plus important est de comprendre que seules existent les courbures de l'espace-temps et non pas de force attractive, selon la théorie, jusque là inébranlable, d'Einstein.

Et d'après ce que tu dis, cela est vrai même dans le vide. Pourquoi dans le vide alors si la gravitation n'intervient pas ? Ou alors si parce que Jupiter comme Pluton sont victimes du Soleil, pourtant Pluton est plus loin et plus légère alors comment définir sa masse ou son poids ?

Le vide n'implique pas une absence de champ de pesanteur. Il n'y a pas d'atmosphère sur la Lune, on peut considérer ses alentours comme vides. Pour s'arracher de "l'attraction" terrestre il faut dépasser l'accélération de 9,81 m/s. Lorsque l'on donne une impulsion à nos pieds nous nous arrachons temporairement à la gravité mais comme la poussée n'est pas assez forte nous arrêtons d'accélérer et la Terre nous rattrape facilement.
Sans champ de pesanteur on ne pourra accélérer que si la force de poussée est supérieure au poids induit par le début du mouvement. Comme on a vu que champ de pesanteur et accélération sont équivalent, si nous voulons accélérer à 5 m/s avec une fusée de 1000kg en apesanteur il faudra fournir une force de plus de 5000 Newton à chaque seconde.
Jupiter et Pluton subissent l'accélération du champ de pesanteur du Soleil, en définissant leur masse grâce à leur composition et leur densité on peut calculer leur poids respectif en fonction de l'intensité du champ de pesanteur du soleil sur eux.
Evidemment Jupiter aura un poids plus important et il sera donc plus difficile d'influencer sa trajectoire comme celle d'une fusée plus massive qu'une autre sur Terre.

En gros, la masse c'est le "poids" d'un corps dans le vide indépendamment de la gravitation. C'est l'essence ?

Le poids, c'est la masse d'un corps dans un champ gravitationnel donné. C'est contingent ?

Comme dit plus haut, la masse n'est pas le poids. La masse est toujours pareille, sous influence gravitationnelle ou non. C'est une quantité de matière. L'accélération sur un corps lui donne plus ou moins de puissance en fonction du nombre d'atomes qui le composent.
Le poids n'est pas la masse, c'est une force.
Le masse est invariante, à masse égale le poids dépend de l'accélération

Jupiter ou Pluton ont une masse indépendante de la gravité solaire.

Elles ont aussi un poids lié à la gravité solaire.
Ces deux mesures sont plus grosse pour Jupiter que pour Pluton ???

La masse et le poids ? Oui. Comme la masse m de Jupiter est plus grosse que Pluton, que l'intensité du champ de pesanteur est plus fort pour Jupiter et que P = m x a (ou g) nous n'avons pas besoin de faire de calcul pour savoir que le poids de Jupiter est plus grand.

Le 17 septembre 2019 à 17:55:21 Sadalmalik a écrit :
Bon j'ai fais un petit texte car dans 6 mois je vais oublier et ça va me vnr :

Parce que l'attraction gravitationnelle n’influence pas la vitesse des corps physiques en chute libre en fonction de leur masse, alors on pourrait croire que la libération d’un corps physique massif et moins massif, l’un par rapport à l’autre, serait aussi démocratique. Or il n’en est rien. Pourquoi ? Parce que la masse d’un corps n’est pas la même chose que le poids d’un corps. La masse est essentielle à la nature de l’objet en question alors que le poids est contingent de l’attraction gravitationnelle du lieu dans lequel le corps est soumis. C’est à dire qu’il faudra quand même plus d’énergie pour libérer un corps plus massif par rapport à un autre plus léger dans un champ gravitationnel donné. Ce qui importe c’est de ne pas confondre la masse et le poids physique, deux unités de mesure ontologiquement différentes.
Un gros ballon, un ballon plus léger : les deux auront des poids différents sur la Terre, la Lune et Jupiter mais le gros ballon sera toujours plus lourd que le second quelque soit le champ de gravitation.

Est-ce que c'est ça? Je me suis inspiré de Barrau aussi qui parle d'essence et de contingence, ca éclaircit mes idées.

Si je ne me trompe pas ton raisonnement n'est pas juste parce que tu étais justement sur la bonne piste depuis le début. Tu ne comprenais pas pourquoi les corps tombaient à la même vitesse indépendamment de leur poids ou masse tandis que pour s'arracher à l'attraction on prenait le poids en compte.
La gravité, si elle avait été une force, n'aurait pas dû attirer tous les corps à la même vitesse.
On peut dire que les corps tombent à la même vitesse de manière "démocratique" en raison des déformations de l'espace-temps, ne sachant pas cela on aurait pu donner une fonction transcendante à la gravité par rapport aux autres forces comme tu viens de le faire pour expliquer la simultanéité de la chute des corps.On remarque que les objets tombent à la même vitesse indépendamment de leur nature puisqu'ils ne sont soumis à aucune force jusqu'à entrer en contact avec le sol.
Les corps doivent toujours être soumis à une force supérieure à celle qui les gouvernent au préalable pour dévier leur trajectoire. Pour "dépasser" la Terre il faut dépasser son accélération et donc fournir une quantité de force supérieur au poids du corps en question.

Et oui en physique, tout apparaît comme contre-intuitif. Nous avons tendance à généraliser nos expériences locales à l'ensemble du monde sans prendre en compte l'ensemble des éléments qui pourraient être pris en compte. Einstein croyait à une théorie du tout. Moi je crois en des approximations de la vérité sans cesse revues et précisées.
Là par exemple j'ai dis que c'est le sol qui accélère vers le haut, mais comme je n'y comprends rien à la courbure de l'espace-temps on pourrait imaginer que c'est l'espace qui nous accompagne vers le centre de masse de la Terre, sans qu'il n'y ait aucun déplacement du sol.
Se reposer sur des évidences est le meilleur moyen de passer à côté d'une compréhension plus correcte des phénomènes.

Sadalmalik
Niveau 10
19 septembre 2019 à 19:13:14

D'accord, alors il faut impérativement oublié Newton lorsqu'on parle de gravitation et laisser place à Einstein pour comprendre pourquoi les corps physiques chutent à la même vitesse. Une force est un poids f s'exerce sur un corps représenté avec sa masse m et une énergie/vitesse/direction notée a comme Newton l'a énoncé. Mais si Newton exprime que sa loi dépend de la masse du corps dans notre exemple, alors pourquoi la Terre attire les corps à la même vitesse ? Parce que la gravitation n'est pas une force mais une déformation de l'espace-temps induite par la masse de la Terre. Les trajectoires suivis par ces corps physiques ne sont plus celles attribuées à des forces mais sont des géodésiques, c'est à dire des trajectoires courbes, obligatoires, sortent de tunnel invisible mais à sens unique, qui oblige les corps à cheminer vers le centre de la Terre. Pas de force, pas de poids, pas de vitesses différentes.

C'est ça ?

Il faut une force suffisamment grande pour influencer la trajectoire d'un corps selon son poids (et donc indirectement sa masse). Mais on nous dit que les corps tombent à la même vitesse quel que soit leur poids.
Il y a quelque chose qui cloche là.

Ca c'est bien le noeud qui mettait à défaut la théorie de Newton sur la force gravitationnelle ? Et comme tu le dis, comme Klein, c'est bien là que Einstein s'est demandé ce que ça ferait d'être dans une cabine en accélération vers le haut ou dans une cabine restée sur Terre ?

Comme la masse m de Jupiter est plus grosse que Pluton, que l'intensité du champ de pesanteur est plus fort pour Jupiter et que P = m x a (ou g) nous n'avons pas besoin de faire de calcul pour savoir que le poids de Jupiter est plus grand.

Je comprends mieux, c'est f = ma, c'est ça ? Avec le poids= force je comprends mieux la formule de Newton du coup et le sens du poids en physique !

Par contre, si la gravitation n'est pas une force, comment se fait-il que les corps physiques possèdent un poids ? Ou alors j'ai faux, f n'est le poids dans f=ma et le poids serait le résultat de la masse en accélération dans le champ gravitationnel et donc seulement par la vitesse dû à la chute ?

Et pour que deux corps de masses différentes quittent la Lune, il faut alors plus d'énergie pour le plus lourd que le premier parce que la masse est inhérente au corps physique quelque soit leur champ gravitationnel, c'est une propriété essentielle. Pour quitter la Lune, sans atmosphère donc sans air, il faut quand même aller au-delà des trajectoires géodésiques formées par la masse lunaire, et même si ce n'est pas une force, la chute gravitationnelle induit une vitesse de chute à contrer, vitesse qui justement nous berne depuis des siècles car c'est elle qui imite le phénomène de force physique ?

Sadalmalik
Niveau 10
19 septembre 2019 à 19:31:04

En fait la chute libre est la seule représentation physique de ce que Newton appelait inertie et ce malgré lui ? Car il n'existe pas de corps physique dans la réalité étant en mouvent constant uniforme, y'a toujours des frottements ou des changements de vitesses ? Pourquoi appelait-il cela inertie si ca n'existait pas ?

Si la Terre n'était pas obligé de suivre les géodésiques du Soleil, alors serait-elle en mouvement dans l'espace ? C'est difficile de s'imaginer la courbure terrestre si il n'y a ni haut, ni bas, ni gauche, ni droite dans l'espace-temps...elle ne tomberait pas j'imagine à cause de sa courbure, comme dans un puit.

Sadalmalik
Niveau 10
19 septembre 2019 à 19:47:46

Si c'est le sol terrestre qui est accéléré vers le haut, comment se fait-il qu'on parle d'accélération en chute libre puisque le corps n'est pas poussé vers le haut?
Et bien justement nous ne subissons aucune force lorsque nous sommes en chute libre.

Bordel, je viens de comprendre. Je résume :
Einstein imagine une expérience de pensée de deux capsules avec un physicien à leur bord : l'une restant sur Terre qui simule notre perception de la physique et l'autre dans l'espace tirée vers le haut par une accélération équivalente à celle de la pesanteur terrestre. Les deux capsules nous montrent les mêmes lois et phénomènes physiques dans l'une et l'autre alors c'est le principe d'équivalence. Ce dernier stipule que puisqu'ils sont les mêmes alors nous ne pouvons dire si sur Terre nous sommes véritablement dans le cas de la première capsule ou dans celui de la seconde. Balayant notre intuition trompeuse d'un revers de main, nous devons trouver une réponse dans le cas où la Terre est accélérée vers le haut et que les corps physiques ne sont plus attirés mais où s'est la Terre qui monte vers le haut. De fait, il en résulte que si la Terre agirait tel le a de la formule de Newton, alors les corps physiques percutés auraient une vitesse de déplacement différente selon leur masse car f =ma, où f est la force gravitationnelle supposée, m la masse des corps physiques et a l'accélération toujours identique. Or, nous ne voyons rien de cela, donc la pesanteur n'est pas une force telle qu'elle décrite par Newton.

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Sujet : Chute des corps
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