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L'interaction gravitationnelle

Posté par
nicow013
07-01-12 à 13:21

Bonjour à tous et bonne année!
J'ai quelques questions à vous poser concernant l'interaction gravitationnelle Terre-Soleil:

Tout d'abord, pourriez vous m'expliquer l'effet de la force gravitationnelle exercée par le Soleil sur la Terre dans le référentiel héliocentrique? (serait-ce la force centrifuge?...°

Et surtout, pourquoi la force exercée sur le Soleil par la Terre n'a pas d'effets observables?


Merci d'avance et bon week-end!
Nicow

Posté par
nicow013
re : L'interaction gravitationnelle 07-01-12 à 14:27

Quelqu'un saurait la réponse??

Posté par
prbebo
L'interaction gravitationnelle 07-01-12 à 15:15

voila voila, on arrive... mais les calculs que je vais te detailler ci-dessous, tu aurais pu les faire tout seul.

La force F exercee par le Soleil sur la Terre est donnee par la loi de la gravitation trouvee par Newton : . l'intensite de cette force s'ecrit F = G.MS.MT/R2, ou G est une constante universelle egale a G = 6,67.10-11 N.m2.kg-2, MS la masse du soleil (2.1030 kg), MT celle de la Terre (6.1024 kg a peu pres), et R la distance moyenne qui separe la Terre du Soleil, donc le rayon de l'orbite circulaire parcourue par la Terre autour du Soleil (R = 1,5.109 m). Si tu prends ta machine, tu trouveras F = 6,5.1022 N. Cette force est attractive (le Soleil attire la Terre vers lui). D'apres la loi de l'action et de la reaction, la Terre attire le Soleil vers elle avec une force F' egale et opposee a F.
Pourquoi la Terre ne se precipite pas sur le Soleil, sous l'action d'une force aussi colossale ? Tu l'as pratiquement devine dans ton enonce : c'et parce que la force centrifuge, qui tend a eloigner la Terre du Soleil, compense exactement cette force F. La force centrifuge subie par la Terre a pour expression Fc = MT.2.R, ou est la vitesse angulaire de la Terre en rotation autour du Soleil ; se mesure en radians par seconde. Son calcul est simple : la terre met un an pour faire un tour complet autour du Soleil : un tour equivaut a 2 radians, et un an contieut 365 x 24 x 3600 secondes. On trouve = 2.10-7 rad/s environ, et tu verifieras toi-meme que Fc = F = 3,5.1022 N.

Je ne sais pas ce que ton prof entend par "effet observable" : en astronomie, tout s'observe. Une reponse possible : en realite, la Terre et le Soleil tournent autour de leur centre de gravite G commun (on l'appelle aussi "barycentre"). Si la Terre et le Soleil avaient meme masse, G serait au milieu du segment TS = R  qui les separe, et l'une et l'autre tourneraient autour de G sur un cercle de rayon R/2. Mais le rapport des masses MT/MS vaut 3.10-6 : le Soleil etant beaucoup plus lourd que la Terre, G est pratiquement confondu avec son centre S : la Terre n'a donc pratiquement aucune influence gravitionnelle sur le Soleil.

Il y a une maniere de trouver a quelle distance se trouve le centre de gravite G du centre S du Soleil, autre que celle qui consiste a appliquer la relation du barycentre. Avec tout ce que je t'ai dit ci-dessus, tu devrais la trouver tout seul.

Prbebo.

Posté par
nicow013
re : L'interaction gravitationnelle 08-01-12 à 11:45

D'accord, merci beaucoup pour vos explications!!!
Juste une question, il me semble que la distance d Terre-Soleil vaut 1,5.10^11 et non pas 10^9 mètres.. Non??

Posté par
prbebo
L'interaction gravitationnelle 08-01-12 à 13:12

bonjour nivow013,

damned ! Tu as raison bien sur, je voulais ecrire 150.109 metres. Bravo pour l'avoir vu, ca prouve que tu as essaye de faire les applications numeriques.
Si tu as d'autres questions, n'hesite pas a poster.

Prbebo.

Posté par
Firstein
L'interaction gravitationnelle 10-01-12 à 21:11

C'est la maladie des profs de répondre à côté avec plein de chiffres... Reprenons les 2 questions de Nicow013 et donnons les réponses :
- la masse du Soleil exerce une force qui oblige la Terre à incurver sa trajectoire, c'est ce qui fait que la Terre reste en orbite autour du Soleil. Sans cette force, la Terre filerait tout droit et quitterait le système solaire.
- en vertu du principe de l'action et de la réaction, la Terre exerce sur le Soleil une force identique mais de sens opposé. Le rapport des masses étant en faveur du Soleil (2 x 10^30 contre 6 x 10^24 kg), la Terre courbe sa trajectoire, tandis que le Soleil reste immobile.
Tu suggères une explication par la force centrifuge : oublie-là ! La force centrifuge est une force imaginaire qui n'existe pas dans le référentiel héliocentrique !
Pour plus de détails, jette un oeil sur les dossiers du site www.adilca.com
    

Posté par
J-P
re : L'interaction gravitationnelle 11-01-12 à 12:54

Pour moi, il y a un couac dans l'enseignement Secondaire.

Actuellement, on impose de n'utiliser que des référentiels Galiléens (ou du moins qui peuvent être considérés comme tels dans le problème posé) ... et ceci interdit donc d'utiliser des référentiels bien plus adéquats parfois pour la compréhension de l'élève moyen.

Bel exemple encore ici, où un référentiel lié à la Terre (qui n'est pas ici Galiléen) permet d'expliquer de manière claire et simple (pour l'élève Lambda) le mouvement de la Terre autour du Soleil ... mais comme ce reférentiel n'est pas Galiléen, on est amené à utiliser la notion de force centrifuge (qui est une force dite fictive ou inertielle ...).

Cela c'est accessible à la compréhension de l'élève moyen ... qui a évidemment comme tout le monde ressenti la force qui le pousse à l'extérieur d'un virage pris un peu trop vite en voiture... et est donc bien apte à en comprendre les effets.

Mais, on n'arrète pas le progrès, et les conneries qui les accompagnent... et en Secondaire on doit se limiter à des référentiels galiléens (comme peut l'être considéré le référentiel héliocentrique pour le problème posé).

Et voila maintenant dans le référentiel héliocentrique, la Terre qui ne subit qu'une seule force exercée par le soleil dans la direction et sens Terre-Soleil, et la Terre ne se précipite pas vers le Soleil parce que par sa vitesse ...

Et il s'en suit des phrases alambiquées que l'élève retient par coeur mais n'en comprend pas une bribe.

Conclusion :

Dans l'enseignement Secondaire actuel, il vaut mieux retenir par coeur des machins qu'on ne comprend pas que d'utiliser à bon essient, quand cela se justifie, des référentiels non galiléens.

On n'arrète pas le progrés ...  

Ce n'est que mon avis... Et je le partage.  
-----

La force centrifuge n'a rien d'une force imaginaire, c'est simplement une notion qui n'a pas lieu d'être avec des référentiels galiléens ... mais qui est utile avec d'autres référentiels.

Le fait d'appeler ce type de force "fictive" ou "inertielle" ne signifie pas qu'elle n'existe pas.

Les forces et autres notions physiques sont des "inventions" des hommes qui leur sont indispensables pour essayer de transcrire leurs observations sur la nature et l'univers en théories.
A partir du moment ou une de ces notions a une définition et qu'elle est mesurable ... et bien elle "existe" dans la théorie qui l'utilise.

Dans la mêne veine:
Pourquoi classe t-on la "force de gravitation" (F = GmM/d²) comme force fondamentale ?
Alors qu'on sait que cette force est incompatible avec la théorie de la relativité restreinte...
Et que cette fameuse "force gravitationnelle" est tout simplement supprimée dans la théorie de la RG qui englobe et va plus loin que la théorie classique de la gravitation de Newton.

Alors, la force FONDAMENTALE de gravitation, elle existe ou elle n'existe pas ?

Et bien elle "existe" dans la théorie de Newton, puisqu'elle y est définie et mesurable.
et elle "n'existe pas" dans la théorie de la RG.

Ceci est plus de la philo que de la physique.
  

Posté par
Firstein
l'interaction gravitationnelle 12-01-12 à 08:33

Il faudrait prouver que la description des phénomènes dans des référentiels non galiléens est plus accessible aux élèves moyens. C'est pas gagné ! Quant à préparer à la RG, ça fait sourire... Faut pas tout mélanger !

Comment progressent les élèves ? Du concret vers l'abstrait, pas le contraire.

Dans l'exemple du mouvement de rotation de la Terre autour du Soleil, la force qui maintient la Terre en orbite est de la même nature que celle qui fait tomber les objets au sol, c'est ce qu'a découvert Newton. Les enfants comprennent ça très bien, car ça, c'est du concret !

La force centrifuge est bien une force imaginaire au sens où il est impossible d'en observer ou d'en ressentir les effets. Et l'exemple du passager d'une voiture qui prend un virage est triplement incorrect :

- la force que le passager exerce sur la portière est bien réelle, mais sans aucun rapport avec la Fc : c'est la réaction associée à la force de guidage transmise par la carrosserie, selon le 3e principe de Newton !

- la Fc apparaît uniquement dans le référentiel voiture pour expliquer le mouvement apparent du passager, tel qu'on pourrait l'observer à distance par le biais d'une caméra embarquée, donc sans référence extérieure. Autrement dit, la Fc apparaît quand on raisonne comme si la voiture était immobile...

- une confusion supplémentaire consiste à déduire que, puisque la Fc apparaît dans le référentiel voiture, elle s'exerce forcément aussi sur la voiture...

Ces trois erreurs cumulées ont fait des ravages dans l'esprit du grand public. Pour vous en convaincre, posez donc la question à n'importe quel quidam croisé dans la rue...

Posté par
prbebo
re : L'interaction gravitationnelle 12-01-12 à 15:43

Bonjour à tous les trois,

Ce message s'adresse surtout à JP et à Firstein bien sûr, car nicow013 doit se demander où on en est avec son exercice. Je suis bien conscient que la force centrifuge est une force imaginaire, et que la seule façon correcte de traiter la question posée par nicow est de se placer dans le repère héliocentrique, supposé galiléen, et d'écrire la deuxième loi de Newton, où F, unique force, est la force gravitationnelle exercée pas le Soleil sur la Terre, et a l'accélération d'un mouvement circulaire uniforme. Mais il ne faut pas oublier qu'on s'adresse à un élève de seconde, et non à un étudiant post-bac. Comment voulez-vous qu'on applique cette démarche à des élèves qui maîtrisent déjà mal la cinématique du mouvement rectiligne, et qui de surcroît ont de gros problèmes avec la géométrie vectorielle ?
L'explication que j'ai proposée a nicow, fausse c'est vrai puisqu'elle utilise une force qui n'existe pas, permet quand même de répondre « au mieux » à la question que son professeur lui a posée.  Mon discours n'aurait pas été le même avec un élève de terminale, et encore moins avec un étudiant ou un élève de classe prépa.
Nicow aura le temps, plus tard, d'appliquer le principe fondamental de la dynamique dans des référentiels non galiléens et de découvrir l'existence des pseudo forces, lorsqu'il aura un bagage mathématique suffisant pour appréhender ce concept. Et si ses études le mènent jusqu'à la relativité générale, il remettra ses acquis en cause avec suffisamment de recul et de maturité pour pouvoir le faire efficacement. Pour l'instant, ma conclusion est que l'étude de la rotation de la Terre autour du Soleil est un problème bien trop compliqué pour être abordé correctement dans une classe de seconde. C'est mon avis et moi aussi je le partage, mais je reste également à l'écoute de celui des autres.

Je pense que nous sommes en tout cas d'accord sur un point : l'inanité et l'ambition exagérée des programmes, de seconde mais aussi des années qui suivent. Quand on compare le contenu des manuels de physique de seconde - première avec le niveau des questions posées sur le forum, il y a de quoi crier à la catastrophe ; je suis pleinement d'accord avec le coup de gueule de JP là-dessus. Et, pour avoir eu l'occasion de consulter le prototype d'un manuel de terminale qui devrait sortir en juillet, je puis vous affirmer que ça ne va pas s'arranger. A ce train-là, dans quelques années on passera plus de temps sur le forum à expliquer ce qu'est qu'un référentiel, plutôt qu'un référentiel galiléen. Parce que des repères, ils n'en auront plus aucun.

Posté par
J-P
re : L'interaction gravitationnelle 12-01-12 à 20:40

Firstein,

Tu as bien appris ta leçon mais les confusions ne sont pas dans le camp que tu en penses.

"Dans l'exemple du mouvement de rotation de la Terre autour du Soleil, la force qui maintient la Terre en orbite est de la même nature que celle qui fait tomber les objets au sol, c'est ce qu'a découvert Newton. Les enfants comprennent ça très bien, car ça, c'est du concret !"

Ce qui n'est pas concret pour l'élève Lambda c'est l'explication qui suit et avec laquelle on tente d'expliquer pourquoi la Terre ne tombe pas sur le Soleil.

C'est évidemment là que la plus grande confusion se trouve chez l'élève. C'est la raison pour laquelle prbebo est passé à l'explication via la force centrifuge.

Le hic, c'est que c'est faux dans un référentiel héliocentrique et donc interdit de l'expliquer ainsi ...

Par contre, l'explication via cette force centrifuge en utilisant un référentiel adéquat (non galiléen) a le grand mérite d'être beaucoup mieux compris par cet élève Lambda.

Et dire que la force centrifuge n'existe pas, comme on l'entend souvent, est une énormité... J'en ai expliqué les raisons dans mon post précédent.

Une grandeur physique, qui possède une définition et peut être mesurée existe ... C'est comme cela. Le reste n'est pas de la physique, c'est de la philosophie.

La force centrifuge, avec des référentiels en rotation par rapport à un référentiel galiléen, a une définition et peut être mesurée ... elle existe donc dans le cadre de l'étude de mouvement avec ces référentiels particuliers.

La force centrifuge est inutile dans l'étude des mouvements avec des référentiels galiléens, elle n'a pas de définition avec de tels référentiels ... elle n'existe pas dans le cadre de l'étude des mouvements dans des référentiels galiléens.

Cette notion de "existe" ou "existe pas" n'est pas absolue ... L'existence ou non d'une force dite inertielle ou fictive dépend uniquement du référentiel utilisé ...

Le fait qu'on puisse se passer de la force centrifuge pour l'étude des mouvements avec des référentiels galiléens ne suffit pas pour la balayer d'un revers de main comme "inexistante".

Pas plus que la force FONDAMENTALE de gravitation ne doit être déclarée inexistante parce que incompatible avec la RR.

La force de gravitation est définie et peut être mesurée dans le cadre de la loi de gravitation de Newton, elle existe dans cette théorie.

La force de gravitation est incompatible avec la RR et cette force n'est pas définie et n'existe donc pas avec la théorie de la RG.

Le problème de l'existence ou non de la "force de gravitation" est du même tonneau que le problème de l'existence ou non de la force centrifuge.

C'est un faux problème.

Posté par
J-P
re : L'interaction gravitationnelle 13-01-12 à 09:38

J'ai oublier de réagir sur une partie de l'intervention de Firstein.  
  
Je reprends ceci :

Citation :
- la Fc apparaît uniquement dans le référentiel voiture pour expliquer le mouvement apparent du passager, tel qu'on pourrait l'observer à distance par le biais d'une caméra embarquée, donc sans référence extérieure. Autrement dit, la Fc apparaît quand on raisonne comme si la voiture était immobile...


Qui dit le contraire ?

C'est justement l'essence de la discussion.
Si on choisit un référentiel lié à la voiture ... la voiture est immobile ... et Fc "apparaît".
Fc existe bel et bien dans le cadre de la théorie qui utilise un référentiel tournant par rapport à un référentiel dit "inertiel".
Et quoi que tu dises, dans un référentiel lié à la voiture, lors d'un "virage", le mouvement du passager, qui ne se tient pas à un point de la voiture, n'est pas un mouvement apparent. C'est un mouvement bien réel dans le référentiel utilisé.

Dans les cas où l'étude d'un phénomène est plus facile avec l'utilisation d'un référentiel spécifique, fut-il non galiléen, il n'y a aucune raison de ne pas l'utiliser.

La définition d'un référentiel galiléen reste d'ailleurs "dérangeante" (ou devrait l'être) pour un élève Lambda... puisque la définition d'un référentiel galiléen telle qu'on l'enseigne fait référence au principe d'inertie tel qu'on l'enseigne alors que :
Le principe d'inertie tel qu'on l'enseigne fait référence aux référentiels galiléens.

Bel exemple de définitions circulaires... Ou l'art de noyer de poisson.
Il y a, si je me rappelle bien, eu une petite discussion sur ce thème sur ce site dans un passé proche.

Posté par
Firstein
interaction gravitationnelle 25-01-12 à 10:50

''Le mouvement du passager, qui ne se tient pas à un point de la voiture, n'est pas un mouvement apparent. C'est un mouvement bien réel dans le référentiel utilisé.''

Il s'agit d'une confusion de deux descriptions antagonistes, une confusion au sens ''fusionnel'' du terme ! En effet, le mouvement du passager tel que décrit dans ce référentiel n'est pas réel, car il n'a jamais pu être observé en l'absence de force de guidage...

Reprenons :

- Ici le référentiel galiléen, c'est la Terre, il permet de décrire à la fois le mouvement de la voiture et de tout ce qu'elle contient (passagers, bagages). L'explication du mouvement, c'est la force de guidage qui s'exerce sur les pneumatiques au contact du sol, une force dont personne ne parle jamais...

- Le référentiel non galiléen ? C'est la voiture ! Mais attention ! Dans cette description, la Terre n'existe plus, donc exit la force de guidage ! Pour expliquer le mouvement du passager, il faut alors introduire une force apparente, c'est la force d'inertie, incorrectement appelée force centrifuge...

Placer les deux descriptions sur un même plan, ou pire, les confondre ou les mélanger, est une faute pédagogique majeure...

Posté par
J-P
re : L'interaction gravitationnelle 25-01-12 à 21:05

Firstein,

Tu racontes vraiment n'importe quoi.

La trajectoire d'un mobile n'est pas la même en fonction du référentiel utilisé pour le décrire.

Dire qu'un mouvement n'est pas "réel" ne veut strictement rien dire du tout.

Que le référentiel soit ou non galiléen ne permet pas de qualifier de "réel" ou d'"imaginaire" un quelconque mouvement.

Le mouvement est décrit par rapport à un référentiel et ce mouvement est bien "réel" dans ce référentiel.

Quand on étudie le mouvement d'un mobile dans un référentiel, on isole le mobile et on détermine toute les forces agissant sur ce mobile (DANS LE REFERENTIEL CHOISI). Peu importe que certaines de ces forces

soit "inertielles" si le référentiel choisi n'est pas galiléen.

Si on étudie le mouvement d'un passager de voiture, rien n'impose de choisir un référeniel galiléen, seule les forces (même si elles dépendent du référentiel choisi) qui agissent sur le mobile sont à

prendre en considération à l'exclusion de toutes autres.
La force de guidage (pneus route) (même si elle induit certaines des forces agissant sur le chauffeur) ne doit pas être prise en considération dans l'étude du mouvement du passager. C'est aussi vrai dans un

référentiel lié à la Terre que dans un référentiel lié à la voiture.

Même dans un référentiel lié à la Terre, les forces agissant sur le passager sont ; son poids, la réaction du siège, la force de la ceinture sur le passager, la force carosserie-passager ... Mais en aucun

cas, la force pneu-route. Et peu importe si certaines des forces agissant sur le passager n'existent que "grâce" à la force pneus-routes. Quand on "isole" le passager pour faire l'étude, on ne tient compte

que des forces agissant "directement" sur ce passager, comme les forces citées ci-dessus ... et la force pneus-route n'en fait pas partie.

Tout ce qui précède si le passager (dans un virage en référentiel terrestre) est attaché ou appuyé sur la "carrosserie". Si ce n'est pas le cas (par exemple passager assis au milieu de la voiture sans appui latéral et sans ceinture et assis sur un siège lisse, sans coeff de frottement siège-passager (utopique, mais soit).

Si on étudie le mouvement du passager dans un référentiel terrestre, le passager continue tout droit (dans ce référentiel) et donc la résultante des forces sur le passager est nulle (DANS CE REFERENTIEL).

Si on étudie le mouvement dans un référentiel lié à la voiture, le passager de met en mouvement accéléré (dans ce référentiel) et donc la résultante des forces sur le passager n'est pas nulle (DANS CE

REFERENTIEL), il est soumis, ne t'en déplaise à une force centrifuge (et on se fout de savoir que cette force soit baptisée inertielle), cette "force" est indispensable dans ce référentiel tout simplement

parce que on essaie d'appliquer le principe d'inertie tel qu'il a été écrit pour être valable dans des référentiels "privilégiés", dit galiléens ou inertiels et qu'on a utilisé un autre type de référentiel.
Dans ce même référentiel (lié à la voiture), lorsque le passager aura glissé jusque contre la carrosserie de la voiture, il restera immobile (par rapport à la voiture), parce que la force centrifuge que subit le passager est compensée par la réaction de la carrosserie et que donc, dans ce référentiel la résultante des forces sur le passager est alors nulle.

Se rappeler que les référentiels "Galiléens" ont été introduit parce que les lois de la physique pouvaient s'écrire de la même manière dans tous ces référentiels ... à condition que le principe d'inertie soit énoncé comme on en a l'habitude maintenant.

Enfin, quand on dit maintenant, c'était quand même avant Albert et sa théorie de la RG, dans laquelle on "déchire" tout ce qu'on disait sur les différentiels dit "Galiléens", et avec cette théorie, on peut

écrire les lois de la Physique de la même manière sans obligation de "référentiel galiléen à l'ancienne"... Mais cela a obligé aussi à modifier la rédaction du fameux "principe d'inertie" qui ne ressemble

plus vraiment à celui de la théorie de Newton. Exit aussi, avec cette théorie, la fameuse force de gravitation qualifiée pourtant de "Fondamentale" dans la théorie de Newton... Cette force ne peut pas

"exister" avec la théorie de la Relativité, elle est incompatible avec la théorie de la RR.

Tout ce laïus pour dire que, les notions de forces, de référentiels et autres sont des "inventiuons" humaines qui permettent d'essayer de faire coller au mieux des théories imaginées avec les observations ...
Mais aussi que toutes ces notions n'ont rien de "réel" ou "d'imaginaire", elles sont simplement des notions qui sont ou non indispensables en fonction de la théorie qu'on utilise.
Donc on peut dire, si on veut, que certaines "forces", par exemple, existent ou non en fonction de la théorie ou référentiel ou ... choisis pour faire une étude.

La force de gravitation n'existe pas dans la théorie de la RG et elle existe dans la théorie de gravitation de Newton.
Dans le même veine :
La force centrifuge existe dans les études utilisant des référérentiels en rotation par rapport à un référentiel galiléen et n'existe pas si on utilise des référentiels galiléens.

Le reste n'est pas de la physique, juste de la philosophie... Comme par exemple une discussion pour savoir si le "temps" existe ou n'existe pas.
  

Posté par
Firstein
interaction gravitationnelle 25-01-12 à 21:31

Cher JP, le caractère outrancier de votre réponse suffirait à vous discréditer, mais je souhaite rester sur le strict plan du raisonnement scientifique.

Je cherche vainement vos arguments pour y répondre, mais il n'y en a pas ! Vous ne faites que répéter ce que vous avez déjà dit dans d'autre posts, sans rien prouver, sans rien démontrer. C'est la méthode Coué, ce n'est pas de la science !

La menace de censure est-elle la seule réponse possible ?

Discutons sur le sens de ce qui est réel ou non : est réel ce qu'on peut observer, ressentir ou expérimenter. En ce sens, on peut parfaitement faire la distinction entre une force réelle et une force imaginaire. Par exemple : la force de guidage et la force centrifuge.

Ces deux forces n'appartiennent pas à la même description et ne peuvent donc pas être traitées sur un même plan, tout le monde en convient. Sauf vous ?

Posté par
J-P
re : L'interaction gravitationnelle 26-01-12 à 09:54

Firstein,

Je ne veux pas "traiter toutes les forces sur le même plan"

Comme on le trouve partout écrit :
Une force "inertielle" n'est pas le résultat d'une interaction physique, mais plutôt de l'inertie s'opposant à l'accélération du référentiel lui-même.

Oui, et alors ?
Ce n'est pas pour cela qu'une telle force "n'existe pas", qu'elle soit due à une accélération du référentiel utilisé par rapport à un référentiel galiléen ne change rien au fait qu'elle est définie (a une définition donnée par les physiciens) et elle est mesurable (par ses effets sur un appareil de mesure adéquat, comme toute "force") dans le référentiel concerné.
Tout ce qui est défini (a une définition dans une théorie) et est mesurable existe ... dans le cadre de la théorie.

On peut différencier les types de forces si on veut et les classer dans différentes "catégories" mais ceci ne remet pas "l'existence" de ces forces en question.

Comme je l'ai déjà écrit, la force "classée" FONDAMENTALE de gravitation de Newton est incompatible avec la RR. Dois-je alors conclure que cette force n'existe pas ?

Cette force "existe" dans la théorie de la gravitation de Newton puisqu'elle y est définie et est mesurable. Cette force "n'existe pas" dans la théorie de la gravitation de la RG.

Pour moi ces discussions d'existence ou non de certains types de force est de la philosophie et pas de la Physique... Ceci n'empêche pas de les "classer" dans différentes "catégories".

Mais Chacun pense ce qu'il veut.

Je ne vois nulle part la raison de la remarque

Citation :
La menace de censure est-elle la seule réponse possible ?

Je n'ai vu aucune menace de ce genre. Je n'ai d'ailleurs aucun "pouvoir de censure" et nulle envie d'en disposer.

Posté par
Firstein
interaction gravitationnele 26-01-12 à 21:36

Bonsoir JP !

- Ma réponse sur le fond :

La force centrifuge ''existe'' dans le référentiel voiture, c'est d'accord ! Hélas, dans ce référentiel, il est impossible de décrire la trajectoire du passager (le fameux arc de cercle de l'énoncé). En effet, cet ''arc de cercle'' n'existe que dans le référentiel Terre et ne peut s'expliquer que par l'action d'une force unique, la force de guidage (les autres forces étant déjà présentes dans le système avant le virage). Or, dans ce référentiel, c'est la force centrifuge qui n'existe pas, et il n'est pas question de superposer les deux descriptions. En ce sens, le référentiel voiture relève bien d'une abstraction, au sens étymologique du terme, puisqu'il ne peut rendre compte de la totalité du mouvement. En clair: la force centrifuge est une force purement imaginaire, et ça n'a rien de péjoratif. Simplement on ne peut pas la placer sur le même plan que la force de guidage, vous l'avez d'ailleurs admis.

- Sur la forme, outre le tutoiement, j'ai peu apprécié vos invectives (''tu récites ta leçon, tu dérapes, tu racontes n'importe quoi...). Outre qu'elles étaient totalement infondées, elles n'avaient rien à faire dans un débat scientifique où seuls les arguments et les démonstrations doivent compter. Quant au reproche de ''provocation'' qui m'a été fait, si provocation il y a eu, c'était involontaire. La seule motivation à mes interventions sur ce forum est d'aider, autant que je le peux, les étudiants qui cherchent, qui se posent des questions, en leur proposant des pistes de réflexions originales, et éventuellement en suscitant leur esprit critique, y compris au détriment de leurs professeurs.

Cordialement.

Posté par
J-P
re : L'interaction gravitationnelle 27-01-12 à 09:28

Même si tu en as eu l'impression, je n'ai jamais placé toutes les "forces" sur le même "plan".
Je me suis simplement élevé contre le vocable "La force centrifuge n'existe pas" prise au sens large ... donc sans faire référence au type de référentiels utilisés.
Le tort en est au vocable idiot de "force fictive" parfois employé, parler de "force inertielle" est, à mon sens, plus judicieux et n'inciterait plus à qualifier ces forces "d'imaginaires", ce qui ne signifie rien du tout. (Mais comme je l'ai dit, cela c'est de la philosophie et pas de la Physique).

Lorsqu'on veut observer un phénomène pour pouvoir le décrire, si on le peut, on doit choisir le bon endroit judicieux pour observer ... et donc choisir un bon référentiel.
Je parle bien de l'observation (base de la compréhension et de la naissance de toute théorie en Physique et c'est encore plus vrai pour les débutants ... et donc les élèves du Secondaire) et pas du jeu d'esprit qui consite à imaginer ce qu'on pourrait bien voir si on observait "d'ailleurs".

Exemple simpliste :

Si on veut observer (démarche première en physique) pour pouvoir le décrire, le mouvement d'un bille posée sur une tablette d'un wagon de train qui aborde un virage ...
Et bien, même si le virage est un virage "par rapport à la Terre", on ne peut vraiment observer le mouvement de la bille, dans de bonnes conditions, qu'en étant assis sur la banquette du train à proximité de la tablette où la bille est posée... Et donc, le référentiel est lié au train et n'est pas galiléen. Le but de cette observation étant de décrire le mouvement de la bille, on ne doit pas se demander le pourquoi le train a bien pu prendre le virage.
Cela n'empêche pas, dans un second temps, d'étudier ce "pourquoi le train a bien pu prendre le virage" et d'en revenir à un autre référentiel pour cela... Mais c'est un autre problème, tout aussi
intéressant, mais un autre problème quand même.

Rien n'empêche, évidemment ensuite d'expliquer le mouvement de la bille dans un référentiel terrestre, mais pour le débutant, l'idéal est de partir de ses observations (donc d'un référentiel lié au train), car là, il peut les comprendre, c'est du vu, du ressenti ...

Mais évidemment, on ne peut pas toujours concrètement observer tous les phénomènes dans de bonnes conditions et il faut alors choisir des référentiels dans lesquels il faut faire preuve d'imagination et pour beaucoup, malheureusement, appliquer sans vraiment les "sentir" les notions apprises au cours... mais cela peut aussi pour quelques-uns développer leur reflexion, et cela c'est positif.

Mais, vouloir à tout prix se restreindre à des référentiels galiléens en Secondaire est, pour moi, une énorme bêtise.

Quant au "tutoiement" qui semble t'offusquer, c'est simplement l'usage sur le net, rien de plus.

Quant à développer l'esprit critique des étudiants,  y compris au détriment de leurs professeurs, crois bien que je n'ai rien contre.
D'abord, je ne suis pas professeur et de plus, quand on voit certains énoncés d'exercices complétement farfelus ou à 100 lieues de la réalité, je pense aussi que certains profs devraient être remis à niveau.

Posté par
Firstein
interaction gravitationnelle 29-01-12 à 12:50

Bonjour JP !

On est loin du topic !

- La notion de concept imaginaire n'a rien de traumatisant, au contraire, elle fixe clairement les limites d'un mode d'emploi, c'est tout. On retrouve la même ambiguïté avec les constantes physiques, auxquelles on attribue une dimension, mais qui ne servent qu'à équilibrer les équations et leur donner une cohérence. La constante de gravitation, par exemple (c'est souvent celle que les étudiants découvrent en premier...), s'exprime en m3.kg-1.s-2, mais il ne sert à rien de se représenter ce que sont des ''mètres cubes par kilogrammes et par secondes carrées'', c'est une grandeur qui n'existe pas en dehors de l'équation (la masse, la distance : si !), et pareil pour les autres (Boltzmann, Planck...)

- On admet qu'un étudiant moyen refait en accéléré le même cheminement que celui de l'histoire des sciences. Autrement dit, il semble préférable d'aborder les référentiels galiléens avant les référentiels non galiléens. Pour les surdoués, l'ordre n'a pas d'importance...

- L'étude du mouvement du train sur ses rails ne présente pas beaucoup d'intérêt. Par contre, l'étude de l'accélération transversale du CG d'une automobile : si ! C'est un excellent exercice de synthèse pour récapituler les notions de force, réaction, vecteurs et moments en 3 dimensions. Dommage, c'est rarement proposé aux étudiants.

- Tout ne vient pas des profs. La manière d'enseigner et les contenus abordés relèvent aussi de la culture propre à un pays. Par exemple, si on compare des manuels de physique français et canadiens, il y a des différences...

Cordialement



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