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Isaac newton, de la gravitation

Posté par
Marine35
10-02-08 à 00:32

Bonjour, j'ai cette activité à faire en physique, j'y arrive pas du tout, quelqu'un pourrait m'aider; ça serait gentil.


« Quelles étaient, selon les anciens, les attaches qui retenaient les planètes dans les espaces libres et les menaient régulièrement le long de leurs orbes en les retirant perpétuellement de leur trajet rectiligne, nous n'avons aucune certitude sur ce point. A mon avis c'est pour expliquer cela que furent inventés les orbes solides.
Parmi les philosophes plus récents, les uns veulent qu'il y ait des tourbillons, comme Kepler et Descartes ; les autres veulent un autre principe, soit d'impulsion, soit d'attraction, comme Borelli, Hooke et d'autres de chez nous.
Qu'il faille pour cela une force, cela est tout à fait certain par la première loi du mouvement (…) aussi afin de ne pas déterminer l'espèce de cette force par des hypothèses, nous avons désigné du nom général de centripète la force qui tend vers un centre. (…)
Que des forces centripètes puissent retenir les planètes sur des orbes fixés, on le comprendra grâce au mouvement des projectiles. Si on lance une pierre, à cause de la pesanteur qui la presse, elle est défléchie de son trajet rectiligne, et décrivant en l'air une ligne courbe, elle finit par tomber sur la Terre ; si on la lance d'un mouvement plus rapide, elle va plus loin. En augmentant la vitesse, on pourrait faire qu'elle décrive des arcs d'un mille, ou de deux, cinq, dix, cent, mille, et finalement que dépassant les limites de la Terre, elle ne retombe plus sur Terre. (…)
Et tout comme la descente d'une pierre que l'on a laissé tomber permet de conclure démonstrativement que cette pierre est pesante, et tout comme il y a un indice absolument certain d'une pesanteur dans la déflexion perpétuelle des projectiles vers la Terre, de même, dès qu'un corps en mouvement, dans des espaces libres, subit une déviation par rapport au chemin rectiligne, et une déflexion perpétuellement dirigée vers un endroit quelconque, c'est l'indice absolument certain qu'il existe quelque force par laquelle les corps sont poussés vers cet endroit. »
Isaac Newton,
De la gravitation.
Gallimard pp. 55-57.



QUESTIONS :
1/ Rappelez ce que dit la première loi du mouvement et en déduire pouquoi newton nous dit : "Qu'il faille pour cela une force, cela est tout à fait ceryain par la première loi du mouvement".

2/ Quelle force évoque newton quand il parle d'une force centripète?

3/ Quel est, pour newton, l'indice qui l'amène à concevoir la gravitaion universelle? (citez le texte)

4/ A partir du passage du texte qui commence par "Si on lance une pierre..." jusqu'à "...ne retombe plus sur terre" ;  faites plusieurs schémas qui peuvent expliquer la mise en orbite d'un objet lancé depuis la terre.

Posté par
Marine35
DM physique : gravitation 10-02-08 à 16:13

Bonjour, j'ai cette activité à faire en physique, j'y arrive pas du tout, quelqu'un pourrait m'aider; ça serait gentil.
S'il vous plait, aidez-moi! merciiii d'avance :p


« Quelles étaient, selon les anciens, les attaches qui retenaient les planètes dans les espaces libres et les menaient régulièrement le long de leurs orbes en les retirant perpétuellement de leur trajet rectiligne, nous n'avons aucune certitude sur ce point. A mon avis c'est pour expliquer cela que furent inventés les orbes solides.
Parmi les philosophes plus récents, les uns veulent qu'il y ait des tourbillons, comme Kepler et Descartes ; les autres veulent un autre principe, soit d'impulsion, soit d'attraction, comme Borelli, Hooke et d'autres de chez nous.
Qu'il faille pour cela une force, cela est tout à fait certain par la première loi du mouvement (…) aussi afin de ne pas déterminer l'espèce de cette force par des hypothèses, nous avons désigné du nom général de centripète la force qui tend vers un centre. (…)
Que des forces centripètes puissent retenir les planètes sur des orbes fixés, on le comprendra grâce au mouvement des projectiles. Si on lance une pierre, à cause de la pesanteur qui la presse, elle est défléchie de son trajet rectiligne, et décrivant en l'air une ligne courbe, elle finit par tomber sur la Terre ; si on la lance d'un mouvement plus rapide, elle va plus loin. En augmentant la vitesse, on pourrait faire qu'elle décrive des arcs d'un mille, ou de deux, cinq, dix, cent, mille, et finalement que dépassant les limites de la Terre, elle ne retombe plus sur Terre. (…)
Et tout comme la descente d'une pierre que l'on a laissé tomber permet de conclure démonstrativement que cette pierre est pesante, et tout comme il y a un indice absolument certain d'une pesanteur dans la déflexion perpétuelle des projectiles vers la Terre, de même, dès qu'un corps en mouvement, dans des espaces libres, subit une déviation par rapport au chemin rectiligne, et une déflexion perpétuellement dirigée vers un endroit quelconque, c'est l'indice absolument certain qu'il existe quelque force par laquelle les corps sont poussés vers cet endroit. »
Isaac Newton,
De la gravitation.
Gallimard pp. 55-57.



QUESTIONS :
1/ Rappelez ce que dit la première loi du mouvement et en déduire pouquoi newton nous dit : "Qu'il faille pour cela une force, cela est tout à fait ceryain par la première loi du mouvement".

2/ Quelle force évoque newton quand il parle d'une force centripète?

3/ Quel est, pour newton, l'indice qui l'amène à concevoir la gravitaion universelle? (citez le texte)

4/ A partir du passage du texte qui commence par "Si on lance une pierre..." jusqu'à "...ne retombe plus sur terre" ;  faites plusieurs schémas qui peuvent expliquer la mise en orbite d'un objet lancé depuis la terre.

*** message déplacé ***

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : DM physique : gravitation 10-02-08 à 16:32

Bonjour!

N'hésite pas à t'appuyer sur des citations du texte pour étayer tes réponses...
1) Quelle est la première loi du mouvement, quel est son nom?

2) Je pense que tu as déjà entendu parler de force centripète auparavent. Pour les messages nerveux par exemple: message nerveux afférent ou efférent c'est pareil que message nerveux centripète ou centrifuge.

3) Allez moi aussi je te donne un indice: début du 2nd paragraphe...

4) Un satellite par exemple. Demandes-toi ce qui peut se passer si l'angle de lancement ou la vitesse ne sont pas suffisant

Ok?

*** message déplacé ***

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 10-02-08 à 16:33

Bonjour!

Pas de multi-post!

Si tu veux que ton message remonte, réponds-toi...

Je t'ai répondu sur ce topic-ci:
(Lien cassé)

Posté par
Marine35
DM physique : gravitation 10-02-08 à 20:39

Bonjour, merci d'avoir répondu

pour la :

1/ Le principe d'inertie (je ne suis pas sur) pour la première loi du mouvement. Ensuite, je ne sais pas comment expliquer pourquoi newton dit "Qu'il faille pour cela une force, cela est tout à fait ceryain par la première loi du mouvement"
2/ La force centripète est la force dirigée vers le centre du corps en mouvement circulaire.
3/Qu'il faille pour cela une force, cela est tout à fait certain par la première loi du mouvement (…) aussi afin de ne pas déterminer l'espèce de cette force par des hypothèses, nous avons désigné du nom général de centripète la force qui tend vers un centre. (…)
4/ je ne comprend vraiment pas

*** message déplacé ***

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 10-02-08 à 22:20

1) ok, et le poids ça te dit?

2) Oui pour la définition mais ça ne répond pas à la question... force de gravitation ou poids?

3)

Citation :
Et tout comme la descente d'une pierre que l'on a laissé tomber permet de conclure démonstrativement que cette pierre est pesante, et tout comme il y a un indice absolument certain d'une pesanteur dans la déflexion perpétuelle des projectiles vers la Terre, de même, dès qu'un corps en mouvement, dans des espaces libres, subit une déviation par rapport au chemin rectiligne, et une déflexion perpétuellement dirigée vers un endroit quelconque, c'est l'indice absolument certain qu'il existe quelque force par laquelle les corps sont poussés vers cet endroit. »
C'est là-dedans, c'est ça le second paragraphe...

4) Selon l'angle de lancement ou la vitesse de lancement tu pourras mettre un objet en orbite. Exemple concret: la satellisation...

Ok?

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 14:27

Bonjour à toutes les deux

Je n'ai pas répondu à cet excellent exercice que j'ai découvert hier matin, parce que je savais que je ne pouvais pas poursuivre l'aide, étant loin de mon ordinateur toute la journée.

Je veux juste attirer votre attention sur une phrase extraordinaire du texte :

Citation :
... afin de ne pas déterminer l'espèce de cette force par des hypothèses, nous avons désigné du nom général de centripète la force qui tend vers un centre.


Newton n'a jamais caché qu'il ne comprenait pas l'origine de cette force. On pourrait gloser et traduire en disant : "je ne fais pas semblant de savoir". Pourquoi deux masses s'attirent-elles ?
Je lâche ma gomme, elle tombe. Comment ma gomme "sait-elle" où se trouve la direction du centre de la Terre ? Et pourtant elle ne se trompe pas, elle va bien vers "le bas".

Je n'insisterai pas, parce que ce n'est pas le sujet de cet exercice. Mais merci à Marine d'avoir posté ce beau texte.

Et, comme d'habitude, bravo à Amandine de bien répondre

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 19:03

Merci encore une fois Coll et salut.
C'est vrai que modo ça doit être prenant...

J'aime beaucoup lire ce type de texte, je trouve ça très instructif, et, contrairement à ce que l'on étudie en classe (c'est à dire simplement des formules), c'est bien plus concret...
En effet, c'est bien d'étudier et d'apprendre par coeur une formule, mais c'est également très instructif de voir comment le bonhomme en a bavé pour la déterminer. Ca permet de connaître les étapes de son cheminement et de connaître et comprendre son raisonnement (et par conséquent de se dire: qu'il était fort ce type...)

Dans tous les cas merci pour ton intervention, encore une fois très utile, et qui m'a permis d'y voir un peu plus clair

Bonne soirée

Posté par
Marine35
Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 19:25

1/ Le principe d'inertie est lorsque tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force n'agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d'état.
Ce principe explique donc pourquoi newton dit "Qu'il faille pour cela une force, cela est tout à fait ceryain par la première loi du mouvement" car sans sans le poid de la force le mouvement ne peut être mis en mouvement.
2/ Force de gravitation
3/ il y a un indice absolument certain d'une pesanteur dans la déflexion perpétuelle des projectiles vers la Terre
4/http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/73/Newton_Cannon.svg
(le schéma sera quelques chose dans le même genre, si j'ai bien compris ?!)

Voila, je ne suis pas du tout sur de moi...

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 19:43

En l'absence de shadowmiko

Marine35 >> Ce que tu écris en tant que réponse à la première question n'est vraiment pas clair.
Newton se demande comment "expliquer" le mouvement selon des orbes (disons le mouvement circulaire en première approximation) des planètes.
Newton a exprimé la première loi du mouvement que tu as recopiée.

Peux-tu énoncer clairement comment Newton comprend que les planètes sont "perpétuellement retirées de leur trajet rectiligne" (quel est ce "quelque chose" qui empêche sans cesse les planètes d'avoir un mouvement rectiligne et uniforme) ?

Posté par
Marine35
Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 19:53

La force centripète ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 19:58

Oui.

Le raisonnement de Newton est celui-ci :
. en l'absence de force un corps ou bien est immobile ou bien a un mouvement rectiligne et uniforme
. les planètes ont un mouvement circulaire
. donc les planètes sont soumises à une force.

Question 2 : Quel est le nom habituel de cette force centripète ?

Posté par
Marine35
Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 20:01

La force centrifuge ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 20:09

Vraiment pas du tout... centripète est exactement le contraire de centrifuge (au passage, je te conseille d'oublier la force centrifuge, on s'en passe très bien, même si elle peut simplifier certaines descriptions de mouvements).

J'attendais, par exemple, "force d'attraction par le Soleil"... "gravitation universelle appliquée au Soleil"...

Ta réponse de 19 h 25 pour la question 3 : oui
Newton considère le poids, force due à la gravitation universelle appliquée à la Terre. Il montre que cette force courbe la trajectoire d'un projectile lancé depuis la Terre. Il montre que plus la vitesse initiale est grande et plus le projectile retombe loin. Et, le génie, il imagine une vitesse qui permettrait à la trajectoire courbe d'être toujours parallèle à la surface sphèrique de la Terre : le corps serait toujours attiré par la courbe mais continuerait sur son orbite sans plus jamais toucher la Terre : il serait devenu un satellite artificiel de la Terre !

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 20:10

Lire : ...le corps serait toujours attiré par la Terre mais continuerait...

Posté par
Marine35
isaac newton, de la gravitation 11-02-08 à 20:26

La force gravitationelle ??

Désolé, j'ai beaucoup de mal mais on n'a pas encore vu ça en cours...

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 12-02-08 à 07:58

Oui, sur Terre on appelle "poids" la force d'attraction sur une masse due à la masse de la Terre. Cette force est une conséquence de l'interaction gravitationnelle.

Vois-tu comment faire la figure demandée à la question 4 ?
Il y a une figure très connue due à la main de Newton lui-même qui représente ce que j'ai tenté d'expliquer pour la question 3 (mon message d'hier à 20 h 09)

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 12-02-08 à 08:02

Tu trouves une jolie version moderne de ce dessin dans le paragraphe "Modélisation d'Isaac Newton" de l'article gravitation

Posté par
Marine35
Isaac newton, de la gravitation 12-02-08 à 18:01

Oui, je vois comment faire le schéma.
Merci pour toute cette aide, cela m'a été très bénéfique.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 12-02-08 à 18:48

Salut Coll et merci d'avoir pris le relais... J'ai vu que tu m'avais très gentiment relevé hier soir, donc, vu que tes explications sont plus précises, j'espère que tu ne m'en veux pas de t'avoir laisser poursuivre...

Sur le coup ça m'a permis de terminer mon exposé sur Churchill

Merci encore et bonne soirée à vous deux

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 12-02-08 à 18:58

J'ai vu que tu étais là mais que tu me laissais faire... et je me suis donc dit que je répondais un peu pour les deux
Bien sûr que je n'ai aucune raison de t'en vouloir (quelle drôle d'idée ! ).

Je vous en prie et à une prochaine fois !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 12-02-08 à 19:05

Non en fait j'étais là mais j'étais sur un autre topic "les élèves qui notent les profs" où je discutais d'une situation avec d'autres mathîliens. Or si on veut répondre à la bonne réponse au bon moment, il faut guetter les messages de notification....
Et puis je faisais simultannément un exposé en anglais sur Churchill, j'aidais qqn d'autre sur un autre forum en SVT... Enfin bref, je sais pas trop faire la part des choses Je me lance dans 50 trucs, ça aboutit partout mais j'ai l'impression d'être sur-bouquet...

Citation :
et je me suis donc dit que je répondais un peu pour les deux
d'une certaine manière oui étant donné que tu as une manière de voir les choses fascinante pour moi: tu expliques remarquablement bien et tu as bcp de recul (bien plus d'expérience que moi en physique et ds le reste aussi)...

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 12-02-08 à 19:17

Woui... Je vais te dire la direction dans laquelle il me semble que tu peux progresser (je sais que ce n'est pas facile ; mais, en y pensant de temps en temps, petit pas par petit pas... ça viendra) : tu pourrais chercher à dire les choses avec aussi peu de mots que possible (il ne s'agit pas de devenir obscure et incompréhensible, au contraire) : tout dire, mais "à l'économie". C'est un travail intellectuel intéressant qui oblige à se centrer très fort sur le sujet. Un exercice payant je crois.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 12-02-08 à 19:50

Merci du conseil, c'est ce sur quoi je tente de progresser à chaque fois...
En contrôle et lorsque j'explique j'essaie d'en dire le moins possible mais c'est vrai que c'est un peu complexe... Mais avec du travail ça vient petit à petit...
Certains profs nous encourage ds cette direction: notre prof de SVT nous donne un DM et nous demande d'écrire un recto pas plus! Et finalement ça marche plutôt très très bien Pour ceux qui n'y arrive pas, il y a des points de pénalité... Ca aide pas mal car en interro on perd souvent pas mal de temps sinon pour diverses raisons (on en arrive à s'embrouiller, rédiger prend trop de temps...).

Encore merci de ton conseil

Posté par
Norine
. 02-04-09 à 22:48

J'ai le même sujet mais je n'y comprends rien. Qui pourait m'aider?

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 03-04-09 à 08:04

Bonjour Norine

Je viens de tout relire et il me semble que c'est assez clair. As-tu tout relu lentement et en essayant de comprendre ? Si oui et qu'il te reste des questions, pose-les... J'essayerai d'y répondre.

Je ne me souvenais plus de ce que ce texte remarquable avait été posté. Merci de l'avoir fait remonter.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 03-04-09 à 12:06

Et hop, en favoris

Salut Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 03-04-09 à 12:19

Bonjour Amandine

Posté par
Norine
re : Isaac newton, de la gravitation 04-04-09 à 14:01

Ouioui, j'ai tout bien relu est essayé de comprendre, mais dans mon cour, nous n'employons pas du tout les même termes à ça m'embrouille un peu l'esprit à vrais dire.
Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 04-04-09 à 14:29

Je pense en effet que dans ton cours vous n'employez pas le français du XVIIIème siècle et, qui plus est, traduit de l'anglais de la même époque...

Comprends-tu ce qui est dit, ou as-tu des questions ?

Si tu as des questions il serait préférable soit de les poser une à une soit de bien les numéroter pour que les réponses données soient clairement rattachées aux questions correspondantes.

Posté par
Norine
re : Isaac newton, de la gravitation 06-04-09 à 11:05

1/ le principe d'inertie est que tout corps au repos ou en mouvement rectiligne uniforme reste stable car les forces qui s'éxercent se compense, il faut donc une force qui soit plus important que l'autre pour que le trajet ne soit pas rectiligne uniforme cela pourait en déduire pourquoi Newton nous dit "Qu'il faille pour cela une force, cela est tout à fait certain par la première loi du mouvement".   << pour ça je ne suis pas du tout sûr, je crois que c'est un hors sujet.

2/ Lorsqu'il parle d'une force de centripète il évoque le "poids".

3/ Citation : "Il y a un indice absolument certain d'une pesanteur ds la défléxion perpétuelle des projéctile vers la Terre"

4/ ...

(désolé si je prend du temps à réponde je ne suis pas souvent sur mon ordinateur)

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 06-04-09 à 11:30

Question 1 :

La première loi de Newton (ou principe d'inertie trouvé par Galilée) dit que
. s'il n'y a pas de force (ou s'il y a des forces de somme vectorielle nulle) alors le mobile est soit immobile soit en mouvement rectiligne et uniforme.

Or... la Lune n'est pas immobile (dans un référentiel géocentrique) et son mouvement n'est pas rectiligne et uniforme...
Donc... il est certain qu'il y a au moins une force.

Question 2

La force centripète dont parle Newton est la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur la Lune (un peu comme le "poids" de la Lune ; mais on parle plutôt de "poids" pour un objet situé à la surface de la Terre ou très proche de cette surface)

Question 3 :

Oui, il développe son argument en considérant des objets de plus en plus loin (et qui se déplacent de plus en plus vite) :
. tout d'abord il laisse tomber un objet : cet objet tombe vers le bas, vers le centre de la Terre
. puis il lance une pierre : elle va de plus en plus loin s'il la lance de plus en plus vite, mais sa trajectoire est toujours courbée vers le centre de la Terre
. puis il lance un projectile (il est clair qu'il pense tout à fait à la possibilité de satelliser ce projectile s'il pouvait lui donner une vitesse suffisante) qui finirait par ne plus toucher le sol mais qui continuerait de tourner autour de la Terre ; ce projectile ainsi satellisé ne cesserait de tomber vers le centre de la Terre mais sa vitesse initiale ferait qu'il ne reviendrait plus au sol
. puis il étend son raisonnement aux "planètes dans les espaces libres" qui suivent leurs "orbes"

Question 4 :

Voir mon message du 12-02-08 à 08 h 02

Posté par
Norine
re : Isaac newton, de la gravitation 06-04-09 à 21:22

Merci beaucoup, j'ai bien compri mes erreurs.
Je ne sais pas qui tu es mais tu m'as l'aire très cultiver.
Encore merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Isaac newton, de la gravitation 06-04-09 à 21:38

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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