La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
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Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Ah c’est malin Topsy, me voilà empêché de dormir à cause de cette histoire de masse ! Obligé de me faire les 5 articles de culture science physique sur les particules élémentaires, et du coup je vais encore avoir plein de questions complémentaires ! Suis pas encore couché moi.
Tiens d’ailleurs je crois qu’il y a une erreur lorsqu’ils présentent la synthèse des particules élémentaires. Le messager le plus lourd est donné à 175 GeV, soit environ 175 fois la masse d’un proton et 300 000 fois la masse de l’électron.
Or, si l’électron est bien mesuré à 0,5 MeV, les quarks composant le proton sont indiqués à 2.3 MeV pour le quark up, et 5 MeV pour le quark down. Soit 9,6 (on va dire 10) pour le proton composé de 2 up et 1 down.
Le gluon* W devrait donc être 17 500 fois plus lourd que le proton.
* rien à faire, je pense immanquablement à Telechat
Tiens d’ailleurs je crois qu’il y a une erreur lorsqu’ils présentent la synthèse des particules élémentaires. Le messager le plus lourd est donné à 175 GeV, soit environ 175 fois la masse d’un proton et 300 000 fois la masse de l’électron.
Or, si l’électron est bien mesuré à 0,5 MeV, les quarks composant le proton sont indiqués à 2.3 MeV pour le quark up, et 5 MeV pour le quark down. Soit 9,6 (on va dire 10) pour le proton composé de 2 up et 1 down.
Le gluon* W devrait donc être 17 500 fois plus lourd que le proton.
* rien à faire, je pense immanquablement à Telechat
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Chalut !
Pas d'erreur, mais on est englué dans des représentations qui nous empêchent de 'penser' les 'particules'.
La masse, dans le cadre de la physique des hautes énergies, n'est pas une quantité extensive (additive)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Masse[/quote]
Pas d'erreur, mais on est englué dans des représentations qui nous empêchent de 'penser' les 'particules'.
La masse, dans le cadre de la physique des hautes énergies, n'est pas une quantité extensive (additive)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Masse[/quote]
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Yep, j’ai oublié que dans la masse du proton il faut aussi ajouter les masses de ce qui lié les quarks ensemble
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
j’ai oublié que dans la masse du proton il faut aussi ajouter les masses de ce qui lié les quarks
Le pire, c'est que ce n'est pas vraiment ça non plus, le gluon a une masse de 0. On ne peut pas penser 'comme d'habitude'.
Dans la suite de la page wikipedia sur la masse :
En fait, la notion même de 'particule' peut induire en erreur. Rien n'est vraiment 'en soi'. Dans le quatrième article :
Le pire, c'est que ce n'est pas vraiment ça non plus, le gluon a une masse de 0. On ne peut pas penser 'comme d'habitude'.
Dans la suite de la page wikipedia sur la masse :
... La masse de trois quarks pris individuellement, n'est pas égale à la masse d'un baryon contenant ces mêmes types de quarks : la masse du baryon résultant est égale à la somme des masses des trois quarks qui le constituent moins l'équivalent masse de l'énergie de liaison par la relation d'Einstein. C'est ainsi que les protons et les neutrons ont une masse (environ 940 MeV/c^2) bien différente de la somme des masses des quarks qui les composent (quark up et quark down) (d'environ 10 MeV/c^2). Dans cet exemple, la grande différence de masse indique que la force nucléaire entre les quarks est très grande : c'est l'interaction forte.
Sur le plan quantique, la masse se manifeste comme la différence entre la fréquence quantique d'une particule et son nombre d'onde. ...
... la masse m apparaît à présent comme une constante associée au quantum que décrit la fonction d'onde ψ associée à la particule. ...
Dans le modèle standard, un couplage des particules élémentaires au champ de Higgs permet alors d'expliquer l'origine de la masse de ces particules, une particule ayant fondamentalement une masse nulle par elle-même....
https://fr.wikipedia.org/wiki/Masse
En fait, la notion même de 'particule' peut induire en erreur. Rien n'est vraiment 'en soi'. Dans le quatrième article :
...
On reprend ici l’exemple du proton : les quarks uud (les grosses boules bleues, vertes et rouges du schéma de gauche) sont maintenus confinés dans le proton comme s’ils étaient collés par de la glue : en fait ils interagissent entre eux au moyen d’échange de gluons (matérialisés ici par des petits ressorts en jaune).
Représentation du proton
Source - 2016 CERN / IPNL / CMS
Selon le principe d’incertitude de Heisenberg, ces gluons peuvent se matérialiser pendant un temps très bref en paires de quarks-anti quarks (qui peuvent être autres que u ou d) qui se recombinent en gluons etc.
...
https://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/particules-elementaires-Ille-4.xml
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Bon, il était trois heures du mat', j'ai écris plein de bêtises, j'ai mélangé bosons et quarks.
Je crois qu'on peut oublier tout ce que j'ai mis relativement à cette histoire de masse du proton vs masse du quark top (et pas du boson W°).
Je crois qu'on peut oublier tout ce que j'ai mis relativement à cette histoire de masse du proton vs masse du quark top (et pas du boson W°).
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Dire qu'il fut un temps, fort bref, pendant mes études, ou j'avais l'impression (justifiée?) d'avoir compris tout ça. Honnêtement, la physique quantique, je n'ai pas envie d'y replonger.
RonaldMcDonald- Messages : 11503
Date d'inscription : 15/01/2019
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Localisation : loin de chez moi, dans un petit coin de paradis
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Réponse concernant le jouet cadeau d'Einstein :
- Il suffit de laisser tomber l’extrémité du manche d'un ou deux mètres à la verticale. En chute libre les accélérations de la balle et du tube sont égales. Tout se passe comme si le poids de la balle était supprimé dans le référentiel du tube, en chute libre. Le reste fournit alors la seule force efficace dans ce référentiel et emmène la balle à l'intérieur de la coupe. Le manche sert uniquement à soulever l'objet à une hauteur suffisante et à guider, puis à arrêter, sa chute. Ce jeu illustre parfaitement l'équivalence locale entre champ gravitationnel et accélération, principe dont Einstein a fait l'un des piliers de sa théorie de la gravitation (appelée « relativité générale »).
Je cite au passage la source de l'illustration proposée avec la donnée :
https://www.researchgate.net/publication/312007837_Microgravity_indoor
Concernant la question des électrons libres dans une pièce métallique, voir :
http://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/QSelectronslibresSol.xml
Une autre, toujours pour titiller le neurone, gentiment parce que c'est dimanche matin :
Il existe des satellites, dits "synchrones", dont la période de rotation autour de la Terre est égale à celle de la rotation de la Terre sur elle-même, soit 24 heures. Ils sont utilisés comme répéteurs de télécommunication.
Est-il possible de lancer un satellite de ce type, de telle manière qu'il semble fixé sur la verticale d'un certain point du globe, Paris par exemple ?
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Spoiler:
- C'est ce qu'on appelle un satellite géostationnaire, non ?
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Je réponds en clair, c'est juste, et la question devient alors :
peut-on avoir un satellite géostationnaire, par rapport à Paris par exemple ?
peut-on avoir un satellite géostationnaire, par rapport à Paris par exemple ?
Dernière édition par Topsy Turvy le Dim 18 Juin 2023 - 11:14, édité 1 fois
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Spoiler:
- La réponse me semble oui, mais je dois avoir loupé un truc parce que c'est justement la définition d'un tel satellite ?
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Spoiler, pour de vrai, à cause de la définition :
- Se dit d'un satellite qui gravite sur une trajectoire équatoriale et paraît ainsi immobile pour un observateur terrestre.
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Spoiler:
- Instinctivement, c'est ce que j'aurais répondu : possible, mais uniquement à l'équateur. Sinon, il faut que le satellite tourne non pas autour de la Terre (autour de son centre), mais autour de l'axe Nord-Sud. J'ai du mal à imagine que ce soit possible, du moins pas sans apport externe d'énergie.
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Réponse concernant le satellite au-dessus de Paris (ou pas) :
- Non. L'orbite d'un satellite est sur un plan qui passe par le centre de la Terre. Le satellite ne peut être fixe par rapport à la Terre que si son orbite est équatoriale. Dans tout autre cas, sa latitude oscille symétriquement de part et d'autre de l'équateur, tandis que sa longitude oscille autour d'une longitude fixe. La trajectoire apparente du satellite est une sorte de huit (dans le référentiel qui tourne avec la Terre).
Ci-dessous, une page d'exercice d'approche du problème à l'école, avec une illustration de la trajectoire "en huit" :
https://ww2.ac-poitiers.fr/sc_phys/spip.php?article97
approche de la conception d’un satellite géostationnaire à partir de l’observation de la projection d’un satellite quelconque sur le sol terrestre
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Zazie tombe du cerisier où elle était en train de marauder. La force exercée sur son corps par le sol quand elle le heurte...
a) est égale à son poids ;
b) ne dépend que de la hauteur de chute ;
c) dépend de la nature du sol ;
d) ne dépend que de la vitesse d'arrivée au sol ;
e) dépend de la position de son corps lors du choc ;
f) dépend de la durée du choc.
Ces énoncés sont-ils vrais ou faux ?
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Spoiler:
- Je dirais... réponse D ?
Ou alors il y a un piège, du genre "toutes les réponses sont fausses". Mais sinon, petite préférence pour la D !
ddistance- Messages : 1457
Date d'inscription : 20/02/2019
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Pas de piège, mais je peux préciser un bout en clair : JMLL propose une réponse avec trois vrais et trois faux (avec justification, ce qui clarifie les facteurs qu'il propose de considérer). Il propose aussi de faire des expériences à la maison en sautant d'un petit escabeau sur un pèse-personne, pour essayer de voir ce qu'on peut faire varier et comment. On ne peut pas tout faire varier avec ce matériel, mais ça peut aider à se représenter la diversité de facteurs (on peut par ailleurs réfléchir à des cas 'extrêmes' en terme de hauteur, de type de sol,...).
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Trois vrais et trois faux ? Bon alors je change ma réponse !
- Spoiler:
- La réponse D que j'avais choisie exclut les autres propositions. Donc je vais choisir choisir 3 affirmations qui ne s'opposent pas les unes aux autres, à savoir C, E, F.
Aucune idée ni du pourquoi ni du comment (je suis nul en physique), mais ce sont les seules propositions qui disent "ça dépend de ceci, mais ça peut aussi dépendre de cela" Les autres réponses s'excluent les unes les autres. Du moins à mon sens. Je reste curieux des vraies réponses et des explications !
ddistance- Messages : 1457
Date d'inscription : 20/02/2019
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Ah ah, en effet...
Une autre, alors, et je vais faire un peu plus attention à ce que je raconte...
Dans les questions déjà 'répondues' sur ce fil, à un moment, on peut trouver une 'clé' (pas à pied de biche, quoiqu'un pied soit dans la danse) pour attaquer cette question.
- Réponse concernant la chute de Zazie du cerisier :
- a), b), d) Faux.
c), e), f) Vrai.
La force est égale au taux de variation de la quantité de mouvement.
Cette quantité de mouvement, initialement (à l'arrivée au sol), ne dépend que de la masse de Zazie et de sa hauteur de chute.
Mais la variation de quantité de mouvement est plus ou moins rapide selon la position du corps, l'état du sol, etc.
[Vous pouvez faire l'expérience de manière moins dangereuse en sautant d'un tabouret sur un pèse-personne et en notant comment ses indications dépendent de la façon dont vous amortissez votre arrivée].
Une autre, alors, et je vais faire un peu plus attention à ce que je raconte...
Marius et Oliver jouent à la pétanque. Oliver soupçonne Marius d'utiliser des boules truquées, ayant même poids et même diamètre qu'une boule réglementaire, mais renfermant une cavité centrale concentrique contenant du mercure.
Oliver compare les boules en les faisant rouler le long d'un plan incliné. Est-ce une bonne méthode de vérification, et, si oui, une boule truquée roulera-t-elle plus vite ou plus lentement qu'une boule régulière ?
Dans les questions déjà 'répondues' sur ce fil, à un moment, on peut trouver une 'clé' (pas à pied de biche, quoiqu'un pied soit dans la danse) pour attaquer cette question.
Dernière édition par Topsy Turvy le Lun 19 Juin 2023 - 17:43, édité 1 fois
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Ah cool ! Merci pour ce petit jeu, Topsy !Topsy Turvy a écrit:Ah ah, en effet...
Pour l'énigme de la boule de pétanque, je donne ma langue au chat ^^
ddistance- Messages : 1457
Date d'inscription : 20/02/2019
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Merci pour la participation.
J'ajoute une précision pour la boule de pétanque :
le mercure est un métal liquide à température ambiante, mais il est aussi relativement dense, plus que l'acier ou le laiton, par exemple.
J'ajoute une précision pour la boule de pétanque :
le mercure est un métal liquide à température ambiante, mais il est aussi relativement dense, plus que l'acier ou le laiton, par exemple.
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Et donc, je n'ai pas précisé ci-dessus, mais plein de trucs flottent sur le mercure, y compris un homme. L'humain est à la limite de flottaison par rapport à l'eau, dont il a quasi la même densité (et dont il déplace donc quasi son propre volume en faisant la planche en surface), un humain flotte donc sur le mercure en n'en déplaçant qu'un relativement petit volume, à cause de la poussée d'Archimède. Tout corps plongé dans un fluide au repos, entièrement mouillé par celui-ci ou traversant sa surface libre, subit une force verticale, dirigée de bas en haut et égale (et opposée) au poids du volume de fluide déplacé. https://fr.wikipedia.org/wiki/Poussée_d'Archimède masse volumique du mercure : ~1'360 kg/m^3 masse volumique de l'homme : ~1'000 kg/m^3 masse volumique de l'eau liquide : ~1'000 kg/m^3 Mais ce genre de conneries ne passe plus, le mercure est beaucoup trop (éco-)toxique, quelle que soit sa dose, sous toutes ses formes organiques et pour tous ses états chimiques. https://fr.wikipedia.org/wiki/Mercure_(chimie) |
- Réponse concernant le test de boule de pétanque truquée ou pas :
- La boule truquée va rouler plus vite : le mercure ne participe pas du tout à la rotation (ou très peu : son coefficient de frottement avec le métal est faible), donc le moment d'inertie [la « résistance » qu'oppose un corps à sa mise en mouvement] et la fraction d'énergie cinétique dédiée à la rotation diminuent [au profit du nombre de rotations]— bien sûr, l'énergie cinétique totale disponible, qui provient de l'énergie potentielle de gravitation, est la même dans les deux cas.
Le son de la vidéo ci-dessous serait à supprimer, mais le visuel est court et percutant, pour visualiser une situation analogue.
Démo du comportement de deux cylindres de même masse et de même diamètre, l'un creux et l'autre plein, lâchés en même temps sur un plan incliné. Ça illustre assez bien le principe (même si la question portait sur des objets sphériques, pas creux, etc.)
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
En raison de l'aplatissement de la Terre aux pôles, l'embouchure du Mississippi (environ 29° de latitude Nord) est à environ 20 km plus loin du centre de la Terre que sa source (environ 48° de latitude Nord).
Comment le fleuve peut-il ainsi 'couler vers le haut', en s’éloignant du centre de la Terre ?
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Est-ce que la question est sérieuse ? Je veux dire, est ce que le Mississippi coule vraiment "vers le haut" ? Auquel cas c'est une bien bonne énigme.
Voici une première suggestion :
Je n'ai pas d'autre idée pour l'instant.
Voici une première suggestion :
- Spoiler:
- Est-ce que ce ne serait pas, par hasard, une histoire de salinité ? D'eau douce attirée par l'eau salée ?
Je n'ai pas d'autre idée pour l'instant.
- Spoiler:
- Je vois bien que tu parles du centre de la Terre, et encore du centre de la Terre, à deux reprises, donc j'imagine qu'il faut chercher de ce côté-là, mais... rien ne me vient ! Curieux de la réponse en tous cas !
ddistance- Messages : 1457
Date d'inscription : 20/02/2019
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Tu as raison de questionner le sérieux, mais il n'y a pas d'embrouille.
JMLL est un très bon physicien, questions et réponses sont valides.
On pourrait chipoter sur les nombreuses petites sources des hauteurs qui alimentent les eaux du Mississippi, mais il est donc question du cours du fleuve 'central' (en tracé épais sur la carte, qui correspond à l'illustration du livre que je n'ai pas voulu uploader). Si on pense au bassin d'alimentation, en effet, il y a des origines 'en hauteur' (montagnes rocheuses etc.). On ne pose donc la question que pour le 'tracé sur carte', sans les affluents.
Il 'suffit' de penser à des forces mécaniques.
JMLL est un très bon physicien, questions et réponses sont valides.
On pourrait chipoter sur les nombreuses petites sources des hauteurs qui alimentent les eaux du Mississippi, mais il est donc question du cours du fleuve 'central' (en tracé épais sur la carte, qui correspond à l'illustration du livre que je n'ai pas voulu uploader). Si on pense au bassin d'alimentation, en effet, il y a des origines 'en hauteur' (montagnes rocheuses etc.). On ne pose donc la question que pour le 'tracé sur carte', sans les affluents.
Il 'suffit' de penser à des forces mécaniques.
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Une autre question de 'hauteur', même si elle n'a rien à voir avec la question précédente :
Et une autre de pétanque (ou jeu apparenté), au passage :
On sait que les insectes (sauterelles, puces, etc.) peuvent faire des bonds de plusieurs dizaines de centimètres, soit d'un ordre de grandeur comparable aux hauteurs atteintes par les chats, les chiens, ou même des hommes.
Est-ce que cela nécessite que les mécanismes physiologiques soient très différents et bien plus efficaces chez les insectes que chez les mammifères ?
Et une autre de pétanque (ou jeu apparenté), au passage :
A la pétanque, on appelle « carreau » une collision de plein fouet au cours de laquelle la boule tirée s'arrête net en heurtant la boule cible, qu'elle éjecte en lui donnant toute son énergie.
Est-il possible, avec une boule ordinaire, de faire un carreau sur le cochonnet ?
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Pour le carreau:
- Non, la différence est trop forte entre les masses, et le transfert d'Energie et de quantité de mouvement ne le permettront pas
pas d'idée pour le Mississipi. Ca doit être un truc tout con.
RonaldMcDonald- Messages : 11503
Date d'inscription : 15/01/2019
Age : 48
Localisation : loin de chez moi, dans un petit coin de paradis
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Mississipi>
- Spoiler:
- Volume d'eau des affluents ?
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Réponse concernant le carreau sur cochonnet ou pas :
- Au sens strict, non. Seule une collision élastique entre objets de masses égales permet à l'un de céder toute son énergie à l'autre, initialement immobile. Si les masses sont différentes, une telle collision ne permet pas de conserver à la fois l'énergie (cinétique) et la quantité de mouvement. En fait, la pétanque ne met pas en jeu des objets isolés et le sol sur lequel reposent boules et cochonnet joue un rôle certain. En pratique, il est donc possible, bien que peu probable, qu'une boule s'arrête net en éjectant le cochonnet, si le sol emmagasine exactement l'excès d'énergie et la quantité de mouvement en surplus.
Explication et/ou démo du principe du carreau 'idéal' (deux boules de même masse et un rôle 'négligeable' du sol) :Pendule de Newton
...
Interprétation conservative
Le principe du pendule repose à la fois sur deux principes de conservation qui concernent respectivement l'énergie mécanique et la quantité de mouvement.
Cas où on lance une bille
L'interprétation est ici plus aisée en considérant un pendule avec uniquement deux billes. Dans cette analyse, les principes de conservation évoqués conduisent à un système de deux équations où les caractéristiques du pendule, avant et après la collision des billes, sont reliées. Avec les données de départ sur les billes que sont la vitesse initiale nulle de l'une d'entre elles et l'égalité de leur masse, la résolution du système permet de trouver la vitesse respective des deux billes après leur collision. On constate alors que l'effet du choc a simplement consisté en l'échange de la vitesse et donc de l'énergie entre les deux billes.
...
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pendule_de_Newton
Dans Les Premiers Hommes sur la Lune, H.G. Wells attribue la possibilité du voyage à l'invention de la « Cavorite », une substance « opaque à la gravitation », ce que l'auteur justifie ainsi :
…presque toutes les substances sont opaques à une forme ou une autre d'énergie rayonnante. Le verre, par exemple, est transparent à la lumière, mais beaucoup moins à la chaleur, de sorte qu'il est utile comme pare-feu ; et l'alun [un sel, sulfate d'aluminium et de potassium] est transparent à la lumière, mais bloque complètement la chaleur. Une solution d'iode dans du bisulfure de carbone [CS2, un solvant très toxique, utilisé en chimie pour dissoudre de nombreux composants organiques (notamment les résines, les cires et le caoutchouc)], en revanche, bloque complètement la lumière, mais est tout à fait transparente à la chaleur. Elle vous cachera un feu, mais permettra à toute sa chaleur de vous atteindre. Les métaux ne sont pas seulement opaques à la lumière et à la chaleur, mais aussi à l'énergie électrique, qui traverse à la fois la solution d'iode et le verre presque comme s'ils n'étaient pas interposés. Et ainsi de suite.
Or, toutes les substances connues sont "transparentes" à la gravitation. Vous pouvez utiliser des écrans de toutes sortes pour couper la lumière ou la chaleur, ou l'influence électrique du soleil … ; vous pouvez protéger des objets par des feuilles de métal des rayons de Marconi, mais rien ne coupera l'attraction gravitationnelle du soleil ou l'attraction gravitationnelle de la terre. Et pourtant, on voit mal pourquoi une telle substance ne pourrait exister. …
L'existence d'une substance opaque à la gravitation est-elle compatible avec la théorie newtonienne [autrement dit, avec la physique mécanique classique] ? Y a-t-il une différence avec le cas de l'électricité, où un simple écran métallique protège les objets d'un champ électrique extérieur ?
https://en.wikisource.org/wiki/The_First_Men_in_the_Moon
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
On parle du champs de Higgs ?
Ah zut, non, t'as parlé de mécanique Newtonnienne, t'es pas drôle...
Ah zut, non, t'as parlé de mécanique Newtonnienne, t'es pas drôle...
- Spoiler:
- Tout ce que HG Wells mentionne : électricité, lumière, chaleur, est la résultante d'un transport d'énergie.
(d'ailleurs, je ne comprends pas la partie sur l'opacité des métaux à l'énergie électrique ??)
Or en mécanique classique, la masse n'est pas une énergie.
Par contre, si on introduit Einstein et Higgs, il n'est pas si loin de la vérité le père Wells. Non ?
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- Pour le carreau:
Ça dépend de la vitesse de la boule non ?RonaldMcDonald a écrit:Non, la différence est trop forte entre les masses, et le transfert d'Energie et de quantité de mouvement ne le permettront pas
Je n'avais pas lu la réponse, oui un carreau c'est un choc frontal, la vitesse de la boule est liée à sa masse...
Wich- Messages : 1706
Date d'inscription : 05/01/2022
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Les retours m'encouragent à proposer encore quelques questions, s'il y a en effet des gens que ça intrigue. J'ai un peu pris le parti de ne pas vraiment 'répondre aux réponses', en particulier quand elles visent juste. Ce n'est pas un hasard, mais ce n'est pas non pour ne pointer que des propositions à améliorer ou parce que je considérerais mes retours ou les propositions de JMLL comme 'meilleurs'. Je crains que des retours du style 'oui, c'est bien ça, machin a trouvé' fasse virer le sujet en mode correct-incorrect et que ça freine les gens qui se sentiraient moins outillés. D'abord, même si j'aime bien la physique, plein de gens par ici sont bien plus calés que moi en la matière. Mais, surtout, ce sont les réflexions qui m'intéressent. D'une certaine manière, moins on en sait du domaine, plus on est amené à effectivement 'devoir penser' (à défaut de 'pouvoir recracher').
L'intro du volume 1 précise l'idée de JMLL, que j'essaye de transmettre un peu, parce que j'y adhère :
Il y a un équilibre à viser pour que ce soit profitable au plus grand nombre. Pour moi, plus ça part dans tous les sens, mieux c'est, à condition qu'au final on se se sente pas plus perdu après qu'avant. Par contre, en effet, ça risque de donner l'impression que je ne lis pas tout, ou que je cherche à désapprouver plutôt qu'à approuver, voire que je réponds à la tête du client.
Bref, merci pour vos participations, ça rend le fil plus vivant. Et j'ai conscience que ce n'est pas une évidence de proposer des réponses à des questions qui laissent perplexe, tant si on se dit qu'on devrait pourtant savoir, tant si on se dit qu'on n'a de toute façon aucune chance de savoir.
L'intro du volume 1 précise l'idée de JMLL, que j'essaye de transmettre un peu, parce que j'y adhère :
...
En définitive, il s'agit d'essayer d'obliger l'élève (et le professeur !) à penser, en supprimant le recours automatique aux « équations ». Ce qui ne veut pas dire que les lois physiques traduites par ces équations soient inutiles pour répondre à ces questions, bien au contraire, dans la mesure où nombre de réponses vont à l'encontre du « sens commun », ou lui sont étrangères. Mais les lois à utiliser traduisent des relations entre concepts suffisamment simples (dépendance proportionnelle, inversement proportionnel, indépendance, etc.) pour pouvoir, et devoir, être mises en oeuvre sans qu'il soit besoin de « résoudre les équations » - même s'il est parfois (mais rarement) utile de les écrire.
...
Il y a un équilibre à viser pour que ce soit profitable au plus grand nombre. Pour moi, plus ça part dans tous les sens, mieux c'est, à condition qu'au final on se se sente pas plus perdu après qu'avant. Par contre, en effet, ça risque de donner l'impression que je ne lis pas tout, ou que je cherche à désapprouver plutôt qu'à approuver, voire que je réponds à la tête du client.
Bref, merci pour vos participations, ça rend le fil plus vivant. Et j'ai conscience que ce n'est pas une évidence de proposer des réponses à des questions qui laissent perplexe, tant si on se dit qu'on devrait pourtant savoir, tant si on se dit qu'on n'a de toute façon aucune chance de savoir.
- Réponse concernant le Mississippi qui coule vers le haut ou pas :
- L'aplatissement de la Terre est dû à la force centrifuge. Ceci se combine avec l'attraction gravitationnelle pour donner la direction apparente de la "gravité" qui n'est pas dirigée vers le centre de la Terre. Le Mississippi, comme tout fleuve, coule sous cette verticale locale à chaque point de son cours. Autrement dit, c'est la force centrifuge due à la rotation de la Terre qui permet au fleuve de s'éloigner du centre.
Comme je trouve ici aussi la réponse de JMLL seulement à moitié convaincante, je complète d'une illustration générale piquée ailleurs :
Résultante de l'accélération centrifuge (g′) et de l'accélération due à la pesanteur (g) :
https://www.researchgate.net/publication/323346591_Microgravity_and_Its_Applications_in_Geosciences
- Réponse concernant les électrons libres qui tombent ou pas dans un métal :
- Je reviens sur une question du volume 2 pour laquelle je n'ai pas proposé la réponse du livre, cette question:
La réponse du livre est moins complète que la page proposée plus haut en guise de réponse, mais plus 'claire', me semble-t-il :Dans un solide conducteur, les électrons sont librement mobiles. Comment se fait-il alors qu'ils ne tombent pas à l'intérieur du conducteur sous l'effet de leur poids ?Le champ de gravitation modifie effectivement l'organisation électrique d'un solide conducteur et, par une sorte de polarisation, y engendre des champs électriques induits qui compensent la force de pesanteur agissant sur les électrons (et sur les ions). La théorie détaillée de ce phénomène est des plus complexes, car il faut tenir compte à la fois de l'action de la pesanteur sur les électrons et sur le réseau ionique, (qui se « tasse » plus ou moins). Mais les déplacements moyens des charges sous l'effet de la pesanteur sont infimes ; en supposant le réseau ionique inaffecté, on voit qu'il suffit pour les électrons de « tomber » de 10^-32 m environ pour être retenus par les ions...
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
la partie sur l'opacité des métaux à l'énergie électrique
On ne sait pas trop à quoi pensait Wells vers 1900, mais probablement à la cage de Faraday (~1836).
L'opacité n'en est en effet pas vraiment une.
Une autre, avec un extrait de Jules Vernes (oui, je balance un peu n'importe comment les questions et réponses) :
Caption: The Earth-Moon distance to scale. Credit: NASA/JPL-Caltech
The other seven major planets could just fit into the space between Earth and its moon. Credit: NASA/JPL-Caltech
https://solarsystem.nasa.gov/news/1946/five-things-to-know-about-the-moon/
On ne sait pas trop à quoi pensait Wells vers 1900, mais probablement à la cage de Faraday (~1836).
L'opacité n'en est en effet pas vraiment une.
Une telle opacité est même impossible, pour différentes raisons. Une autre question avec réponse du volume 2 de JMLL un peu à ce sujet :...
un champ électrique externe provoque la répartition des charges électriques dans le matériau conducteur de la cage de sorte qu'elles annulent l'effet du champ à l'intérieur de la cage.
...
Les cages de Faraday ne peuvent pas bloquer les champs magnétiques stables ou variant lentement, tels que le champ magnétique terrestre (une boussole fonctionnera toujours à l'intérieur).
...
https://fr.wikipedia.org/wiki/Cage_de_Faraday
Un écran opaque au champ électrique (analogue à un écran opaque à la lumière) et laissant derrière lui une zone dépourvue de champ est-il concevable ?
Non, pour plusieurs raisons :
1. la conservation de la charge serait violée ; en effet, il suffirait d’enferrmer une charge électrique dans une boîte faite de ce matériau pour que ses effets disparaissent à l'extérieur ;
2. le théorème de Gauss serait violé, car le flux du champ électrique dépendrait de la position de la surface … ;
3. une des équations fondamentales de l'électrostatique, rot E = 0, ne serait pas vérifiée ; en effet la circulation du champ le long d'une courbe fermée située à la fois dans le champ et hors du champ, ne serait pas nulle.
4. enfin, l'énergie ne serait pas conservée comme conséquence indirecte de 3.
Une autre, avec un extrait de Jules Vernes (oui, je balance un peu n'importe comment les questions et réponses) :
Je pose la question, mais, pour la partie b, un peu comme pour la question du sel dans l'huile, on ne risque pas trop de sortir le bon lapin du chapeau, si on ne l'a jamais croisé de près ou de loin.La masse de la Terre est environ 80 = ~9^2 fois supérieure à celle de la Lune. En un certain point, appelé "point neutre" situé entre la Terre et la Lune, à 9/10 de leur distance à partir de la Terre, les forces gravitationnelles des deux corps se compensent exactement.
a) Est-il vrai qu'un corps, laissé immobile à ce point, « y resterait pour toujours, comme le prétendu tombeau de Mahomet entre le zénith et le nadir » (Jules Verne, dans Autour de la Lune) ?
b) Discutez l'existence et la position des points d'équilibre de l'axe Terre-Lune, et la nature de l'équilibre (stable ou non).
Caption: The Earth-Moon distance to scale. Credit: NASA/JPL-Caltech
The other seven major planets could just fit into the space between Earth and its moon. Credit: NASA/JPL-Caltech
https://solarsystem.nasa.gov/news/1946/five-things-to-know-about-the-moon/
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Merci pour le coup du Mississipi, je ne serais jamais parti dans cette direction ! Hallucinant et pourtant tellement logique.
EDIT : je m'étais trompé entre le hide et le spoiler, toutes mes excuses .
- Spoiler:
EDIT : je m'étais trompé entre le hide et le spoiler, toutes mes excuses .
Dernière édition par fift le Ven 23 Juin 2023 - 11:44, édité 1 fois
fift- Messages : 8820
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Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
C'est intriguant cette histoire de point d'équilivre entre la Terre et la lune. Intuitivement, je dirais :
- Spoiler:
- C'est forcément un équilibre instable. Si l'objet était immobile par rapport à la Lune, il la suivrait dans sa rotation autour de la Terre. Et finirait par être happé par elle.
Et donc je me représente un objet, qui lorsqu'il est proche de la lune, est attiré par elle, et qui se rapproche de la Terre lorsque la lune s'éloigne.
Un objet qui ferait des pas de côté, si je puis dire, un peu comme François Bayrou lors de la présidentielle 2007, qui ne parvenait à se décider pour qui voter au second tour, entre Nicolas Sarkozy et Ségolène Royal, et donnait l'impression de tanguer entre sa gauche et sa droite.
Aucune idée des calculs à effectuer (je vois qu'en plus Fift pose la question de la constance de la distance Terre-lune), mais je me représente l'objet comme en équilibre instable, qui irait tantôt vers la Terre, tantôt vers la Lune.
ddistance- Messages : 1457
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Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
J'en propose une autre, que chacun ait bien le temps de mariner sur celles en suspens :
Une plate-forme de taille réduite est libre de se mouvoir autour d'un axe vertical situé à quelque distance. Un singe occupe la plate-forme. Symétriquement par rapport à l'axe, on suspend une banane. Sans quitter la plate-forme, ni toucher l’axe, le singe peut-il atteindre la banane ?
Topsy Turvy- Messages : 8317
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Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Est-ce a priori plus, moins ou aussi dangereux d'avoir un accident de voiture en percutant à 100 km/h une autre voiture immobile, qu’à 50 km/h une voiture qui roule à 50 km/h en sens inverse ?
- Réponse concernant l'écran gravitationnel ou pas :
- L'universalité de la loi de Newton rend impossible la conception d'un écran gravitationnel. D'après cette loi, deux objets s'attirent indépendamment de tout corps interposé entre eux, qui, d'ailleurs, ajoutera son attraction à celles que les deux corps exercent l'un sur l'autre.
Le cas électrique est fondamentalement différent du cas gravitationnel pour deux raisons : premièrement, en raison de l'existence de charges positives et négatives, donc d'attractions et de répulsions qui peuvent être compensées, et deuxièmement, en raison de la mobilité de certains porteurs de charge (électrons dans les métaux ), permettant le remaniement du champ de force.
- Réponse concernant l'équilibre au point neutre ou pas :
- Non, et pour deux raisons :
[α et β répondent ensemble aux questions a et b, ce n'est pas α en réponse de a ni β en réponse de b]
α) Un corps se déplaçant le long de la ligne Terre-Lune doit avoir un mouvement de rotation autour de la Terre de même période que celui de la Lune. Il est donc soumis, en plus des attractions terrestres et lunaires, à une force centrifuge (depuis la Terre). Au point neutre où les deux attractions s'équilibrent, cette force centrifuge subsiste. Un corps initialement abandonné au point neutre sur la ligne Terre-Lune (sans vitesse de rotation autre que celle nécessaire pour rester sur ladite ligne), en paraîtrait donc chassé vers la Lune. Il existe cependant un point d'équilibre L1, appelé "premier point de Lagrange", situé plus près de la Terre (environ à 0,85 de la distance Terre-Lune, au lieu de 0,9 pour le point neutre N), où l'excès de l'attraction terrestre sur la lunaire équilibre la force centrifuge.
β) Mais l'équilibre en ce point est instable, tout rapprochement de la Terre augmentant l’attraction de celle-ci et diminuant
celle de la Lune, ainsi que la force centrifuge. Un corps, même en ce point de Lagrange L1, n'y resterait pas « pour toujours ». Noter qu’il existe quatre autres points de Lagrange, correspondant cette fois à des équilibres stables dans le champ gravitationnel combiné de la Terre et de la Lune, un derrière la Lune, un autre plus ou moins symétrique de la Lune par rapport à la Terre, et les deux derniers sur les sommets des triangles équilatéraux construits sur la distance Terre-Lune.
L'illustration du livre ressemble à celle de la page wikipédia pour le couple Soleil-Terre :
Il y a plein de manière de représenter les champs d'attraction de couples d'astres, j'aime bien celle-ci (Soleil-Terre aussi) :
https://phys.libretexts.org/Bookshelves/Astronomy__Cosmology/Celestial_Mechanics_(Tatum)
Le James Webb est positionné autour du L2 du système Soleil-Terre :
https://www.nasa.gov/topics/universe/features/webb-l2.html
Il est en fait en orbite autour de ce point L2 :
https://couleur-science.eu/?d=66e20e--quoi-correspondent-les-points-de-lagrange
- Réponse concernant le singe à distance de la banane, bloqué ou pas :
- Non [il n'attrapera pas la banane dans ces conditions]... car le singe ne connaît pas la loi de conservation du moment angulaire. S'il la connaissait, il tournerait sur lui-même, engendrant ainsi un mouvement de rotation en sens inverse de la plate-forme autour de l'axe, ce qui pourrait l'amener au voisinage de la banane.
Je n'ai pas trouvé beaucoup mieux pour illustrer le principe :
Si on fait attention au début, on voit que la roue de vélo est entraînée dans un sens de rotation horaire vu de la main droite du jeune homme (sens de rotation des aiguilles d'une montre). La suite est vue du dessus. Quand la main droite est en-dessous, la roue de vélo tourne en sens anti-horaire et le tabouret en sens horaire. Quand la main droite est au-dessus, la roue de vélo tourne en sens horaire et le tabouret en sens anti-horaire.
Topsy Turvy- Messages : 8317
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Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Topsy Turvy a écrit:Est-ce a priori plus, moins ou aussi dangereux d'avoir un accident de voiture en percutant à 100 km/h une autre voiture immobile, qu’à 50 km/h une voiture qui roule à 50 km/h en sens inverse ?
- Je triche, j'avais déjà réfléchi au sujet:
Ce qui crée les dégâts corporels, c'est la décélération.
Lorsque deux véhicules de même masse et même vitesse se percutent, ils passent instantanément de leur vitesse de circulation à 0. La décélération est donc quasi-infinie (en fait, elle dépend uniquement du temps que met la voiture à se déformer).
Lorsqu'un véhicule circulant à une vitesse v en percute un autre à l'arrêt, il y a deux cas à considérer :
- soit le véhicule à l'arrêt est libre de se déplacer sous l'effet d'un choc.
- soit il est bloqué, par exemple contre un mur.
Si le véhicule à l'arrêt est libre, alors il va agir comme un ralentisseur pour le véhicule qui le percute mais va provoquer une décélération relativement faible. Donc moins de dégâts que si deux véhicules se percutent, chacun étant en circulation.
Si le véhicule est bloqué contre un mur, il va provoquer une décélération "instantanée", supérieure à celle de deux véhicules se percutant à 50 km/h.
fift- Messages : 8820
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Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
C'est plus compliqué que ça (mais j'ai plongé dans le même panneau).
On peut considérer un véhicule à l'arrêt non bloqué contre un mur.
Par ailleurs (pas JMLL) :
est-il a priori plus dangereux de se prendre un mur ou un obstacle (arbre, poteau, pylône,...) ?
On peut considérer un véhicule à l'arrêt non bloqué contre un mur.
Par ailleurs (pas JMLL) :
est-il a priori plus dangereux de se prendre un mur ou un obstacle (arbre, poteau, pylône,...) ?
Topsy Turvy- Messages : 8317
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fift- Messages : 8820
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Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Moi non plus je ne voyais pas, voire, je refusais de voir. J'ai vérifié plusieurs fois la formulation de la question et de la réponse, pour m'assurer que ce n'était pas un malentendu idiot. J'ai même modifié la formulation de la question pour qu'il y ait moins de risque de cafouillage, JMLL demandant si c'est pire (ou pas) cas 1 ou cas 2, que j’ai reformulé en pire (ou pas) cas 1 que cas 2.
Puis j’ai ruminé en me disant que, quand même, JMLL n'aurait pas laissé une erreur sur plusieurs éditions de l'ouvrage. J'ai même fini par aller voir ce que disent les autres.
J'ai quand même fini par voir la lumière, mais j'aurais à peu près tout fait pour ne pas admettre l'évidence.
Alors que je connaissais la querelle historique sur le sujet.
Vieux motard que mage, eh !
Puis j’ai ruminé en me disant que, quand même, JMLL n'aurait pas laissé une erreur sur plusieurs éditions de l'ouvrage. J'ai même fini par aller voir ce que disent les autres.
J'ai quand même fini par voir la lumière, mais j'aurais à peu près tout fait pour ne pas admettre l'évidence.
Alors que je connaissais la querelle historique sur le sujet.
- Réponse concernant la dangerosité à 100 contre 0 plutôt que 50 contre 50 km/h :
- Plus dangereux ! Et non pas également. S'il s'agissait d'une collision entre objets isolés (avions par exemple), seule compterait leur vitesse relative. Mais les voitures sont liées au sol qui constitue ici un référentiel privilégié, par rapport auquel les mobiles finissent par s'arrêter (dans le premier cas, le centre de masse des deux voitures ne poursuit sûrement pas, après la collision, son mouvement uniforme à 50 km/h).
C’est pratiquement toute l'énergie cinétique par rapport à la référence au sol qui est dissipée dans la collision, de manière destructive. Cette énergie est deux fois plus grande dans le premier cas [car 1/2m(2v)^2 = 2∙(1/2mv^2+1/2mv^2)]. Bien entendu, l’issue détaillée des deux collisions dépend des circonstances exactes de l'accident (positions d’impact, solidité des véhicules —et des passagers—, etc.).
En effet, l’énergie cinétique d’un corps en mouvement varie en fonction du carré de la vitesse.
D’où la tronche quadratique de la courbe de dangerosité :
Et donc, petite parenthèse histoire des sciences...
La question de la vitesse (au carré ou pas au carré) a divisé la communauté savante il y a trois siècles.
Voltaire liste une partie des opposants :Le Littré a écrit:Masse
…
4 Terme de physique. (…)
...
“Au lieu que Mersenne, Descartes, Newton, Mariotte, Varignon ont toujours, après Archimède, mesuré le mouvement d'un corps en multipliant sa masse par sa vitesse, les Leibnitz, les Bernouilli, les's Gravesande, les Wolf, etc. ont multiplié la masse par le carré de la vitesse”, Voltaire, Phil. Newt. I, 10.
…
https://www.littre.org/definition/masse- La citation en contexte, à savoir dans le texte:
- Voltaire et Émilie du Châtelet a écrit:ÉLÉMENTS DE LA PHILOSOPHIE DE NEWTON (1738)
…
Première partie. Métaphysique.
…
Chap. IX. — De la force active, qui met tout en mouvement dans l’univers. — S’il y a toujours même quantité de force dans le monde. Examen de la force. Manière de calculer la force. Conclusion des deux partis
…
On a cru que, pour conserver toujours cette même force dans la nature, il suffisait de changer la manière ordinaire d’estimer cette force : au lieu donc que Mersenne, Descartes, Newton, Mariotte, Varignon, etc., ont toujours, après Archimède, mesuré le mouvement d’un corps en multipliant sa masse par sa vitesse, les Leibnitz, les Bernouilli, les Herman, les Polenis, les S’Gravesande, les Wolff, etc., ont multiplié la masse par le carré de la vitesse.
Cette dispute a partagé l’Europe ; mais enfin il me semble qu’on reconnaît que c’est au fond une dispute de mots. Il est impossible que ces grands philosophes, quoique diamétralement opposés, se trompent dans leurs calculs. Ils sont également justes ; les effets mécaniques répondent également à l’une et à l’autre manière de compter. Il y a donc indubitablement un sens dans lequel ils ont tous raison. Or ce point où ils ont raison est celui qui doit les réunir ; et le voici, comme le docteur Clarke l’a indiqué le premier, quoique un peu durement.
Si vous considérez le temps dans lequel un mobile agit, sa force est au bout de ce temps comme le carré de sa vitesse par sa masse. Pourquoi ? parce que l’espace parcouru par sa masse est comme le carré du temps dans lequel il est parcouru. Or le temps est comme la vitesse : donc alors le corps qui a parcouru cet espace dans ce temps agit au bout de ce temps par sa masse, multipliée par le carré de sa vitesse : ainsi, lorsque la masse 2 parcourt en deux temps un espace quelconque avec deux degrés de vitesse, au bout de ce temps sa force est 2, multipliée par le carré de sa vitesse 2 ; le tout fait 8, et le corps fait une impression comme 8 ; en ce cas les leibnitiens n’ont pas tort. Mais aussi les cartésiens et les newtoniens réunis ont grande raison quand ils considèrent la chose d’un autre sens, car ils disent : En temps égal un corps du poids de quatre livres, avec un degré de vitesse, agit précisément comme un poids d’une livre avec quatre degrés de vitesse, et les corps élastiques qui se choquent rejaillissent toujours en raison réciproque de leur vitesse et de leur masse ; c’est-à-dire qu’une boule double avec un mouvement comme un, et une boule sous-double avec un mouvement comme deux, lancées l’une contre l’autre, arrivent en temps égal, et rejaillissent à des hauteurs égales : donc il ne faut pas considérer ce qui arrive à des mobiles dans des temps inégaux, mais dans des temps égaux, et voilà la source du malentendu. Donc la nouvelle manière d’envisager les forces est vraie en un sens, et fausse en un autre ; donc elle ne sert qu’à compliquer, qu’à embrouiller une idée simple ; donc il faut s’en tenir à l’ancienne règle. Que conclure de ces deux manières d’envisager les choses ? Il faut que tout le monde convienne que l’effet est toujours proportionnel à la cause : or, s’il périt du mouvement dans l’univers, donc la force qui en est cause périt aussi. Voilà ce que pensait Newton sur la plupart des questions qui tiennent à la métaphysique : c’est à vous à juger entre lui et Leibnitz.
…
Ça débute avant-dernier paragraphe de la page 436 ici :
https://fr.wikisource.org/wiki/Page%3AVoltaire_-_Œuvres_complètes_Garnier_tome22.djvu/454
https://fr.wikisource.org/wiki/Page%3AVoltaire_-_Œuvres_complètes_Garnier_tome22.djvu/455
On attribue en général à Willem Jacob 's Gravesande la paternité de la preuve expérimentale, mais Giovanni Poleni (Ioanni Poleni dans ses publications en latin) y serait arrivé en même temps, il aurait même publié un peu avant ’s Gravesande.Willem Jacob 's Gravesande
…
Ses recherches sur le choc des solides lui suggèrent une expérience consistant à lâcher des billes de cuivre depuis différentes hauteurs (afin de faire varier la vitesse d'impact) sur de l'argile molle. Selon Newton, la profondeur de l'empreinte laissée dans l'argile est censée être proportionnelle à l'impulsion, c'est-à-dire au produit de la masse de la bille par sa vitesse ; tandis que selon Leibniz, cette empreinte est proportionnelle à la potentia motrix ou « force vive », c'est-à-dire au produit de la masse de la bille par le carré de la vitesse. L'expérience tranche en faveur de la seconde hypothèse.
…
https://fr.wikipedia.org/wiki/Willem_Jacob_%27s_Gravesande
’s Gravesande
Chapitre 3 : de l’action des forces et de leur destruction
https://books.google.ch/books?id=hHrsrRk4LhMC&hl=fr&pg=PA123#v=onepage&q&f=false
Illustration de ’s Gravesande, Planche VII (première planche sur le sujet) :
Poleni
Annonce à la page 49 de la figure V pour la hauteur de chute :
https://archive.org/details/bub_gb_9EGabUApVrEC/page/n60/mode/1up
Illustration de Poleni (seul le point V est relatif aux chocs, avec hauteurs de chutes de balles dans du suif) :
Sources (entre autres) :
sGravesande, W. J.
Physices elementa mathematica, experimentis confirmata, sive introductio ad philosophiam Newtonianam, 1720–1721 (2 volumes)
en Fr. : Éléments de physique, ou introduction à la philosophie de Newton, trad. Roland Le Virloys, Paris, Jombert, 1747
in En. : Mathematical elements of natural philosophy, confirm'd by experiments : or, an introduction to Sir Isaac Newton's philosophy, trad. John Theophilus Desaguliers, 1747
ou
Essai d'une nouvelle théorie du choc des corps fondée sur l'expérience. 1722 Journal Literaire de la Haye, Volume XII part I, La Haye, T. Johnson.
Il y a par ailleurs une correspondance entre Bernoulli et 's Gravesande, par exemple cette lettre de Bernoulli :
https://ub-mediawiki.ub.unibas.ch/bernoulli/index.php/1722-10-31_Bernoulli_Johann_I-sGravesande_Willem_Jacob
Poleni, G. (1718).
De Castellis per quae derivantur fluviorum aquae habentibus latera convergentia liber. Quo etiam continentur nova experimenta ad aquas fluentes et ad percussionis vires pertinentia.
Padova, Giuseppe Comino Tipografo.
Vieux motard que mage, eh !
Topsy Turvy- Messages : 8317
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Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Et mais c’est qu’est-ce que j’ai dit d’abord !
fift- Messages : 8820
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Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Si le véhicule à l'arrêt est libre, alors il va agir comme un ralentisseur pour le véhicule qui le percute mais va provoquer une décélération relativement faible. Donc moins de dégâts que si deux véhicules se percutent, chacun étant en circulation.
Donc plus de dégâts que si blabla. Ou alors tu comparais avec autre chose que le cas 2 ?
Donc plus de dégâts que si blabla. Ou alors tu comparais avec autre chose que le cas 2 ?
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
JMLL, là, il considère que le véhicule immobile est fixe, et que le choc est identique à celui contre un mur, puisque la vitesse tombe instantanément à zéro. Or, si on a un véhicule « normal », le véhicule percutant ne va pas être arrêté immédiatement.
Ou alors, j’ai rien capté, ce qui est aussi fort possible
Ou alors, j’ai rien capté, ce qui est aussi fort possible
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Il fait la comparaison avec ce qu'il faudrait pour que ce soit pareil entre le cas 1 et le cas 2 :
il faudrait que le véhicule passe de 100 à 50 km/h en entraînant le véhicule 'immobile'.
JMLL fait l'hypothèse que l'arrêt va être plus brutal, même si le véhicule immobile 'amortit'.
Autrement dit, l'amortissement par véhicule à l'arrêt ne suffira pas à ramener du cas 1 au 2.
Le cas 1 (100 versus 0) reste pire que le cas 2 (50 versus 50). Même avec amorti au cas 1.
il faudrait que le véhicule passe de 100 à 50 km/h en entraînant le véhicule 'immobile'.
JMLL fait l'hypothèse que l'arrêt va être plus brutal, même si le véhicule immobile 'amortit'.
Autrement dit, l'amortissement par véhicule à l'arrêt ne suffira pas à ramener du cas 1 au 2.
Le cas 1 (100 versus 0) reste pire que le cas 2 (50 versus 50). Même avec amorti au cas 1.
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
décélération relativement faible
My bad, c'est moi qui ai doublé le faible dans ma tête. Comme si j'avais lu faiblement faible.
Pour JMLL, ce 'relativement' reste 'insuffisant'.
My bad, c'est moi qui ai doublé le faible dans ma tête. Comme si j'avais lu faiblement faible.
Pour JMLL, ce 'relativement' reste 'insuffisant'.
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Deux véhicules à 50 km/h qui se percutent passent chacun de 50 à 0
Un véhicule à 100 qui percute un véhicule à zéro passe de 100 à zéro
l'amorti est supérieur mais pas suffisant (sauf si le véhicule percuté se retrouve "instantanément" avec une vitesse supérieure ou égale à 50)
Un véhicule à 100 qui percute un véhicule à zéro passe de 100 à zéro
l'amorti est supérieur mais pas suffisant (sauf si le véhicule percuté se retrouve "instantanément" avec une vitesse supérieure ou égale à 50)
Wich- Messages : 1706
Date d'inscription : 05/01/2022
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Ok on est d’accord du coup !
fift- Messages : 8820
Date d'inscription : 26/04/2016
Age : 47
Localisation : Paris
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Comme on a failli se taper dessus, je propose celle-ci :
Oui, la question est un peu stupide, mais finalement pas totalement inintéressante.Guignol veut bâtonner Gnafron, sans se faire mal. Il se demande quel point, le long du bâton, doit rencontrer la tête de Gnafron pour minimiser la réaction sur sa propre main. On suppose le bâton tenu à l'une de ses extrémités, et on néglige sa masse.
a) Quelle est la direction de la réaction sur la main de Guignol s'il frappe la tête de Gnafron avec le milieu du bâton ?
b) Même question si le coup est porté avec le bout du bâton.
c) Y a-t-il sur le bâton un point où l'impact ne provoque aucune réaction sur la main de Guignol ?
- On considère les coups de bâtons donnés de haut en bas :
- Et pas comme un direct à la boxe :
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
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- Réponse concernant les coups de bâton de Guignol sur Gnafron :
- L’effet d’une force F sur un bâton en un point P peut être compris en décomposant F en deux forces égales F1 et F2 [appliquées au point P], auxquelles on ajoute deux forces égales et opposées F'1 et F'2 (F1 = F2 = F’1= -F'2 = l/2F) agissant en P', symétrique de P par rapport au centre de gravité G.
[Graphiquement, quatre vecteurs représentent les quatre forces de la décomposition-complétion.
Les quatre vecteurs sont de même longueur et de même direction (verticale).
Le sens de F1, F2 et F’1 est montant, celui de F’2 est descendant (avec donc F1 et F2 en P ; F’1 et F’2 en P’).]
On a alors une résultante F1 + F'1 = F poussant le bâton parallèlement à lui-même, et un couple (F2, F'2) qui tend à le faire tourner.
[On considère le bâton tenu par Guignol en une extrémité désignée A, l’autre extrémité étant désignée B.]
a) Si F agit sur G, le couple [F2, F’2] est nul, le bâton accélère en direction de F et exerce en A une réaction R parallèle (et égale) à F. [Vecteurs F et R de même longueur et de même direction, vers le haut.]
b) Si F agit en B, le couple est maximal. L'accélération qu'il communique à A est supérieure et opposée à l'accélération due à la résultante. Le bâton tend donc à tourner de telle manière que A recule [ou ‘descend’] et exerce une réaction R dans le sens opposé à F. [Vecteurs F et R de même longueur, mais F dirigé vers le haut et R vers le bas.]
c) Comme la réaction change de sens lorsque le point d'impact passe de G en B, il existe un point intermédiaire où elle est nulle (le calcul montre que ce point est au tiers de la distance GB).
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
- L'ascenceur:
a) commence à monter ? => plus lourde ?
b) commencer à descendre ? => moins lourde ?
c) monte à vitesse constante ? => aussi lourde ?
d) ralentit en descendant ? => plus lourde ?
L’énergie potentielle de la cabine est transférée au contrepoids ?
Wich- Messages : 1706
Date d'inscription : 05/01/2022
Re: La physique en questions (de Jean-Marc Lévy-Leblond)
Je ne trouve pas grand chose à redire.
- Réponses concernant les ascenseurs :
- a) Plus lourd.
b) Moins lourd.
c) Tout aussi lourd.
d) Plus lourd.
L'énergie potentielle perdue par l'ascenseur se retrouve, pour l'essentiel, dans l'énergie potentielle du contrepoids qui l'équilibre l’ascenseur, et le reste est dissipé en frottement mécanique (sous forme de chaleur).
Topsy Turvy- Messages : 8317
Date d'inscription : 10/01/2020
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