Conservation de la masse et explosions nucléaires dans une boîte

Stauk a écrit:

Il existe principalement deux situations dans lesquelles la notion de poids apparent est pertinente :

   en cas de poussée d'Archimède non négligeable,
   en cas d'étude dans un référentiel en mouvement accéléré ou en mouvement de rotation dans le référentiel terrestre et nécessitant la prise en compte, d'une force d'inertie d'entraînement supplémentaire ; c'est le cas par exemple d'une étude dans un référentiel lié au cockpit d'un avion ou à l'habitacle d'une voiture.

Ce qui est exactement ce que j'ai dit. En l’occurrence l'inertie d’entraînement supplémentaire, c'est un rayonnement dans la boite.

hobb a écrit:
En l’occurrence l'inertie d’entraînement supplémentaire, c'est un rayonnement dans la boite.

Je ne comprends pas ta phrase.
Je pense que je pourrais réussir à interpréter, mais ça va encore me demander beaucoup d'efforts, et à la fin je ne saurais pas si c'est vraiment ce que tu essayais de dire ou non.

Tu prends une boite avec un rayonnement isotrope à l'intérieur (ça rebondit sur les bords, etc). Si tu tenstes d'accélérer la boite, le rayonnement, par rapport à toi, tu vas devoir modifier sa longueur d'onde (et donc son énergie) à chaque rebond sur les bords, ce qui revient à une inertie supplémentaire (donc à une masse apparente différente).

Bref, tu prends une boite avec 2 pastille matière/anti matière dedans, tu fais péter, dans ce cas :
- la masse apparente ne change pas d'un chouia
- l'énergie totale du système ne bouge pas d'un chouia
- la masse grave change (et donc le poids de la boite)

C'est tout.

hobb a écrit:
Bref, tu prends une boite avec 2 pastille matière/anti matière dedans, tu fais péter, dans ce cas :
- la masse apparente ne change pas d'un chouia
- l'énergie totale du système ne bouge pas d'un chouia
- la masse grave change (et donc le poids de la boite)

Désolé, je ne comprends pas.

L'énergie totale du système ne bouge pas implique nécessairement que la masse grave ne change pas. Ou alors il existe une subtilité qui te semble à ce point évidente que tu ne précises pas, mais j'ai vraiment pas le courage d'essayer de deviner ce qu'elle peut être.

en supposant que la boite soit totalement étanche , le processus de transformation particulaire et chimique induit par l'explosion nucléaire ne modifie pas la masse totale par contre son poids est paradoxalement sans doute modifier par le fait qu'une partie de la masse est convertie en énergie et en photons et la complexité est due au fait que si la boite est étanche elle devrait aussi l'être à la gravité extérieure

cette question finalement est indécidable même si théoriquement je penche pour une réduction du poids a "masse-energie" globale constante

e=mc2

e/m=c2

la masse se transforme partiellement en énergie et en photons sous cette équation on devrait proner la conservation mais on sait que c n'est pas toujours une constante sur les grandes distances, mais s'agissant d'une explosion locale je suppose que dans la conversion masse énergie rien ne se perd dans la boite

le poids d'une masse est elle le poids d'une energie ? la je dirais probablement non dans la mesure ou ce qui donne la masse aux choses est le boson et rien ne dit que la masse des photons ou de l'energie electro magnetique dégagée se voit taggée d'une même masse par les bosons

en réalité on n'en sait rien puisqu'on ne sait pas encore exactement comment le boson donnerait la masse aux particules sans masse

oder was ?

precisons aussi que la gravité fonctionne différemment au niveau réel et au niveau particulaire, on sait que les 4 grandes forces élementaires ont des poids relatifs fondamentalement différents selon les échelles investiguées

je pense que la force de gravité est bien plus importante au plan particulaire qu'elle ne l'est à notre échelle

par ailleurs

https://fr.wikipedia.org/wiki/Graviton

le graviton sur métaux de la bombe atomique n'agissent donc pas de la même manière que sur la bombe éclatée

Stauk a écrit:
@hobb : je ne comprends pas pourquoi un corps céleste qui tourne sur lui même ne se dissiperait pas, à moins qu'il ne soit parfaitement homogène (ce qui en pratique n'est pas possible).

Dans le principe : un corps qui tourne créé une gravitation supérieure au meme qui ne tourne pas (densité locale d'énergie plus grande), s'il est à symétrie cylindrique pour etre exact. Il peut ne pas etre homogène, mais c'est la symétrie de l'objet qui fait qu'il n'y a pas de fluctuation. Pour etre plus précis, une sphère qui tourne créé un champ gravitationnel qui n'est plus à symétrie sphérique, c'est le cas des trous noirs de Kerr (l'horizon devient une ovoide). Mais c'est stationnaire.

Un corps qui n'est plus à symétrie cylindrique (ou un ensemble de corps qui n'y sont pas), c'est instationnaire, donc ça créé des fluctuations, fluctuations qui se propagent : il y a dissipation.

Stauk a écrit:
L'énergie totale du système ne bouge pas implique nécessairement que la masse grave ne change pas. Ou alors il existe une subtilité qui te semble à ce point évidente que tu ne précises pas, mais j'ai vraiment pas le courage d'essayer de deviner ce qu'elle peut être.

Non, pas si tu prends l'équation totale : E² = m²c4 + p²c².

Le cas évoqué ici est assez particulier, mais clairement l'énergie donnée au rayonnement en cas d'accélération du système n'est plus négligeable.

Il y a un (gros) morceau du terme m²c4 qui part dans p²c² dans le cas de réaction matière / antimatière. Mais la somme des deux reste constante (conservation de l'énergie).

zebulonlezebre a écrit:en supposant que la boite soit totalement étanche , le processus de transformation particulaire et chimique induit par l'explosion nucléaire ne modifie pas la masse totale par contre son poids est paradoxalement sans doute modifier par le fait qu'une partie de la masse est convertie en énergie et en photons et la complexité est due au fait que si la boite est étanche elle devrait aussi l'être à la gravité extérieure

[...]

Il y aurait pas mal de points à rectifier dans ce que tu as écrit... Une réaction nucléaire n'est pas une réaction chimique déjà. Quant à une boite "étanche à la gravité extérieure", ça ne peut pas etre le cas , et de toutes façons ça ne change rien à ce qui a été discuté ici. J'insiste aussi sur le fait que tu pars sur l'équation incomplète E=mc², et que comme tu négliges un terme non négligeable, forcément on en déduit n'importe quoi.

Bien reprenons :
hobb prétend que la masse inertielle de la boîte ne change pas mais sa masse grave oui.
Mais alors si c'est le cas, en chute libre dans le champ de gravité terrestre, elle devrait tomber moins vite que la boîte "non explosée" n'est ce pas ? (force plus petite (poids) mais même résistance à l'accélération => accélération plus petite)
Est-ce que tu confirmes hobb ?

stupeflip666 a écrit:Bien reprenons :
hobb prétend que la masse inertielle de la boîte ne change pas mais sa masse grave oui.

Oui.

stupeflip666 a écrit:
Mais alors si c'est le cas, en chute libre dans le champ de gravité terrestre, elle devrait tomber moins vite que la boîte "non explosée" n'est ce pas ?

Non. dans le cas d'une chute libre, la "vitesse de chute" ne dépend pas de la masse (ce que tu nommes improprement "tomber moins vite"). Donc je ne confirme pas. Tous les objets en chute libre ont une accélération indépendante de leur masse.

stupeflip666 a écrit:
(force plus petite (poids) mais même résistance à l'accélération => accélération plus petite)

Il n'y a rien à résister dans le cas d'une chute libre. Si tu résistes, c'est que tu applique une force sur le système, et donc ce n'est plus une chute libre.

Hobb, je me place ici dans le cadre classique newtonien, pas celui de la RG.

Dans ce cadre, le poids est une force (comme les autres)
Ce poids dépend de la masse grave. Si posée sur une balance, celle ci indique que la boîte est plus légère, cela implique que son poids est plus petit. le poids est une force dirigée vers le bas, donc force plus petite.

Est-on au moins d'accord avec ça ?

hobb a écrit:
Non, pas si tu prends l'équation totale : E² = m²c4 + p²c².

Le cas évoqué ici est assez particulier, mais clairement l'énergie donnée au rayonnement en cas d'accélération du système n'est plus négligeable.

Il y a un (gros) morceau du terme m²c4 qui part dans p²c² dans le cas de réaction matière / antimatière. Mais la somme des deux reste constante (conservation de l'énergie).

Le terme  p²c² peut toujours être annulé par un changement de référentiel, en l’occurrence dans le référentiel où la boîte est immobile, ce terme est alors nul car p = 0.
p = quantité de mouvement totale du système = somme vectorielle des quantités de mouvement de ses constituants (boîte + photons)

stupeflip666 a écrit:Hobb, je me place ici dans le cadre classique newtonien, pas celui de la RG.

Dans ce cadre, le poids est une force (comme les autres)
Ce poids dépend de la masse grave. Si posée sur une balance, celle ci indique que la boîte est plus légère, cela implique que son poids est plus petit. le poids est une force dirigée vers le bas, donc force plus petite.

Est-on au moins d'accord avec ça ?

Oui, je suis d'accord que si tu prends un modèle pas adapté à la problématique, tu trouves une aberration, et c'est normal.

Tu prends une boite contenant un rayonnement intense, le cadre Newtonien n'est plus du tout  valable, il FAUT passer par la RG, pas le choix.

stupeflip666 a écrit:
Le terme  p²c² peut toujours être annulé par un changement de référentiel,

Pour la n-ième fois : NON !!!

p1 + p2 = 0 ne veut pas dire que p1² + p2² = 0. Et c'est exactement ce qu'il se passe ici. Tu prends 2 photons qui partent symétriquement l'un par rapport à l'autre, tu auras une somme de quantité de mouvement nulle, mais une énergie totale non nulle.

La quantité de mouvement du premier photon : p1 , celui du second p2 = -p1. La quantité de mouvement totale est nulle (par symétrie, de toutes façons c'est logique), mais l'énergie de chaque photon, p1²c² et p2²c² = (-p1)²c² = p1²c² sont tous les deux non nuls (et égaux): la somme de leur énergie ne s'annule pas.

hobb a écrit:
Pour la n-ième fois : NON !!!

p1 + p2 = 0 ne veut pas dire que p1² + p2² = 0. Et c'est exactement ce qu'il se passe ici. Tu prends 2 photons qui partent symétriquement l'un par rapport à l'autre, tu auras une somme de quantité de mouvement nulle, mais une énergie totale non nulle.

La quantité de mouvement du premier photon : p1 , celui du second p2 = -p1. La quantité de mouvement totale est nulle (par symétrie, de toutes façons c'est logique), mais l'énergie de chaque photon, p1²c² et p2²c² = (-p1)²c² = p1²c² sont tous les deux non nuls (et égaux): la somme de leur énergie ne s'annule pas.

Mais quand vas tu comprendre que le terme p correspond à la quantité de mouvement totale du système, qui est nulle ?
Oui la somme de leurs énergie ne s'annule pas, mais celle de leur quantité de mouvement oui !

Dans la formule E² = m²c4 + p²c².
p est la quantité de mouvement totale du système. (qui est nulle)
dans le cas d'un système de deux photons par exemple, p = p1+p2=0

C'est visiblement sur ça que nous sommes en désaccord.

stupeflip666 a écrit:
Mais quand vas tu comprendre que le terme p correspond à la quantité de mouvement totale du système, qui est nulle ?

J'ai horreur qu'on me prenne pour un con, surtout sur un truc aussi simpliste.

stupeflip666 a écrit:
Mais quand vas tu comprendre que le terme p correspond à la quantité de mouvement totale du système, qui est nulle ?

C'est toi qui ne comprends pas que dans l'énergie totale, la somme des p² ne s'annule pas.

stupeflip666 a écrit:
Oui la somme de leurs énergie ne s'annule pas, mais celle de leur quantité de mouvement oui !

Bah oui, mais dans E² = m²c4 + p²c², c'est la somme de leur énergie, pas de leur quantité de mouvement. La somme de leur quantité de mouvement, on s'en cogne. T'en fais pas pour moi, j'ai parfaitement compris (et aussi où tu te plantes depuis le début).

Et j'irai plus loin, si tu l'accélère ton système, la somme des p pour les photons ne s'annule plus : tu red shifte d'un coté et tu blue shifte de l'autre. Enfin ça je l'ai déjà répété 50 fois... La somme des quantités de mouvement non nulle provient d'une dissymétrie due à la direction de la force appliquée, et s'explique par la non-linéarité des facteurs de Lorentz vu par un observateur exterieur.

Voilà, j'ai répondu à ta question et aux moins aux 4 suivantes. Comprends déjà ça et on pourra peut etre discuter un peu sérieusement...

Bon écoute j'ai fait le maximum, j'ai une vie quand même. J'arrête là.
p=0
donc p²=0
tu remplaces dans l'équation E² = m²c4 + p²c².
ça donne E² = m²c4
Si tu refuses d'admettre ce fait élémentaire, ça ne sert à rien de discuter.

Le fait élémentaire c'est que tu n'as pas le niveau 3°.

on veut p1² + p2². Pas (p1 + p2)². Mais ça c'est le fait que l'énergie soit extensive, désolé (allez, comme t'as raison sans savoir ce que c'est, je vais te simplifier ce boulot incommensurable que de lire wikipedia : l'énergie totale c'est la somme des énergies individuelles si on ne prend pas les interactions, et comme des photons ce sont des bosons, il n'y a pas d'énergie d'interaction). La quantité de mouvement n'est pas extensive (la quantité de mouvement d'un système n'est pas égale à la somme de la quantité de mouvement de chacune de ses partie). Pour ta culture (visiblement suffisante pour te persuader de tout savoir), on appelle ça une grandeur intensive.

(p1 + p2)², c'est pas égal à p1² + p2². Si tu n'es pas d'accord avec ce fait élémentaire, retourne en 3°.

Je prends deux voitures qui vont dans une direction opposée, la quantité du mouvement des 2 voitures est nulle [par rapport à leur barycentre], mais l'énergie totale ne l'est pas. Si tu n'es pas non plus d'accord avec ce fait élémentaire, ça sert à rien de discuter non plus (niveau première S il me semble, et encore, c'est juste du bon sens).

Si quelqu'un se sent de prendre le relais pour expliquer ce qu'est une identité remarquable à superflip, je veux bien, perso j'en ai ma claque et autre chose à faire.

Tiens, une expérience que tu peux faire : vas à contre sens sur l'autoroute, si tu vas suffisamment vite, la quantité de mouvement de toi + la voiture que tu vas te prendre sera nulle [par rapport au sol, mais c'est vrai qu'autant parler dans le flou, au stade où on en est...]. Avec exactement ton raisonnement, votre énergie est nulle, donc tu ne risques rien lors de la collision. Vas-y, au moins on saura qui a raison...

La joie des trolls : fuir au lieu d'admettre qu'on s'est planté.

Merci Hobb d'avoir pris le temps de nous expliquer !
Je n'ai pas le niveau en physique, mais tes explications sont très claires et apportent les éléments de réponse à ce que le "bon sens" -si on peut dire- peut déduire, péniblement, des principes de base de la relativité.
La boîté est plus légère et la différence d'énergie est dorénavant dans l'énergie des photons en mouvement. Ben voilà.

Sun Simiao a écrit:Merci Hobb d'avoir pris le temps de nous expliquer !
Je n'ai pas le niveau en physique, mais tes explications sont très claires et apportent les éléments de réponse à ce que le "bon sens" -si on peut dire- peut déduire, péniblement, des principes de base de la relativité.
La boîté est plus légère et la différence d'énergie est dorénavant dans l'énergie des photons en mouvement. Ben voilà.

Merci, comme quoi c'était pas si compliqué ;-)

Après le reste est pas forcément évident (mais assez marrant) :-)

On peut même aller encore plus loin dans la bêtise de superflip : je lui tire une balle dessus, il existe forcément un référentiel Galiléen où la quantité de mouvement de lui + la balle est nulle, donc l'énergie est nulle, donc il ne risque rien. Comme quoi, des trucs idiots on peut en déduire à l'infini avec des principes de base idiots...

Si vous êtes d'accord tous les deux dans votre délire, moi je dis c'est le principal !

stupeflip666 a écrit:Si vous êtes d'accord tous les deux dans votre délire, moi je dis c'est le principal !

Je ne sais pas qui délire, mais bon... si tu le dis.

Pourquoi les génies incompris ne vont pas plutot voir des chirurgiens leur expliquer comment faire un triple pontage (parce que oui, un génie incompris ça connait aussi toute la médecine, la preuve il arrive à décortiquer des crevettes). Au lieu de faire chier des physiciens (dont c'est le métier, tout comme un chirurgien), va faire chier d'autres, et arrete de croire tout savoir, t'es complètement à l'Ouest...

Heureusement qu'avec des nazes comme nous t'as un GPS qui marche et un PC qui permet de sortir tes conneries aux yeux du monde entier...

hobb a écrit:Le fait élémentaire c'est que tu n'as pas le niveau 3°.

Je prends deux voitures qui vont dans une direction opposée, la quantité du mouvement des 2 voitures est nulle [par rapport à leur barycentre], mais l'énergie totale ne l'est pas.

La joie des trolls : fuir au lieu d'admettre qu'on s'est planté.

De deux choses l'une, soit dans l'équation p est bien la quantité de mouvement totale du système, et dans ce cas il faut montrer où il se trompe en disant que ce terme est nul, soit ce n'est pas la quantité de mouvement totale du système, et dans ce cas il faut lui dire ce que c'est.

OU intervient l'identité remarquable dans le fait qu'il se trompe sur ce que représente p ?

Et à titre personnel j'aimerais que tu dises où il se trompe, dans des termes clairs, au lieu de réinventer le programme de 3 ème, et de prétendre qu'on y enseigne la relativité générale.

Stauk a écrit:
De deux choses l'une, soit dans l'équation p est bien la quantité de mouvement totale du système, et dans ce cas il faut montrer où il se trompe en disant que ce terme est nul, soit ce n'est pas la quantité de mouvement totale du système, et dans ce cas il faut lui dire ce que c'est.

Dans l'équation, p n'est pas la quantité de mouvement du système. p, c'est la quantité de mouvement de chaque élément du système (les photons un par un). Donc l'énergie totale, c'est la somme des énergies de chacun des photons, c'est donc la somme des p²c², c'est donc une somme de grandeurs positives. Comme je l'ai dit, la quantité de mouvement, c'est une grandeur intensive, contrairement à l'énergie qui est extensive.

Ce qu'il fait : il dit que l'énergie, c'est (somme des quantités de mouvement)²c², or c'est faux. L'énergie, c'est la somme(quantité de mouvement ² c²), et ça, c'est pas nul. Ce qui revient exactement à un problème d'identité remarquable : dire que l'énergie totale, c'est la somme des énergies (OK), mais que c'est égal à lénergie de la somme des quantités de mouvement, c'est une erreur, due au fait que le carré de la somme, ce n'est pas égale à la somme des carrés. C'est pas un problème de relativité, c'est un problème de base que de croire qu'une grandeur extensive et égale à une fonction d'une somme de grandeurs intensives.

Le coup des 2 voitures qui se foncent dessus, c'est exactement ça. La somme de leur quantité de mouvement est nulle, leur quantité de mouvement de chaque ne l'est pas. L'énergie totale du système est égal à la somme de leur énergie cinétique.

L'énergie cinétique d'un objet de masse m et de vitesse v, c'est E = 0.5 m v² = 0.5 p² / m . Bon, deux choix :
- le calcul correct, qui dit que l'énergie totale, c'est la somme des énergie des constituants : Et = Ec1 + Ec2 = 1/2 m v1² + 1/2 m v2² = 1/2 p1² / m + 1/2 p2²/m. Ca, c'est positif (que p soit négatif ou non, au carré c'est positif).
- le calcul faux, c'est de dire que l'énergie totale est une fonction de grandeurs intensives : Et = 1/2 (p1 + p2)²/m. Ca, c'est nul et c'est faux.

Je suis en train de chercher un exemple plus frappant avec la température mais j'en n'ai pas trouvé d'évident à expliquer encore.

hobb a écrit:Tiens, une expérience que tu peux faire : vas à contre sens sur l'autoroute, si tu vas suffisamment vite, la quantité de mouvement de toi + la voiture que tu vas te prendre sera nulle [par rapport au sol, mais c'est vrai qu'autant parler dans le flou, au stade où on en est...]. Avec exactement ton raisonnement, votre énergie est nulle, donc tu ne risques rien lors de la collision. Vas-y, au moins on saura qui a raison...

hobb a écrit:On peut même aller encore plus loin dans la bêtise de superflip : je lui tire une balle dessus, il existe forcément un référentiel Galiléen où la quantité de mouvement de lui + la balle est nulle, donc l'énergie est nulle, donc il ne risque rien. Comme quoi, des trucs idiots on peut en déduire à l'infini avec des principes de base idiots...

Ah je peux quand même répondre à ça car c'est une expérience de pensée intéressante.

Donc oui, il est exact que l'énergie cinétique du système moi+balle ou moi+voiture est nulle dans un certain référentiel : celui ou le centre de masse du système est immobile.
En passant, c'est un fait indubitable : c'est juste la définition de l'énergie cinétique. L'énergie cinétique dépend du référentiel et il existe toujours un référentiel ou celle ci est nulle.
Est-tu en train de prétendre que l'énergie cinétique est la même dans tous les référentiels ?

Je te propose une autre expérience, celle ou tu tires juste une balle, toute seule. Mettons il n'y a rien d'autre dans l'univers que la balle. L'énergie cinétique de celle ci dépend clairement du référentiel, non ? Dans un référentiel où elle est immobile, l'énergie cinétique est nulle.

Mais attends, il y a un piège. Après tout, cette balle est constituée de particules qui vibrent dans tous les sens, et chaque particule isolément possède une énergie cinétique. Donc d'après ton raisonnement, si l'énergie cinétique de la balle était vraiment la somme des énergies cinétiques de ses constituants, ce que tu sembles vouloir dire si on fait l'effort d'essayer de comprendre ou tu veux en venir, on devrait alors en conclure que cette balle a une énorme énergie cinétique, même dans un référentiel où elle est au repos ?

Alors mon cher hobb, la balle au repos a-t-elle une énergie cinétique nulle ou non nulle ? Réfléchis bien avant de répondre.

stupeflip666 a écrit:
Donc oui, il est exact que l'énergie cinétique du système moi+balle ou moi+voiture est nulle dans un certain référentiel : celui ou le centre de masse du système est immobile.

Tout à fait.

stupeflip666 a écrit:
En passant, c'est un fait indubitable : c'est juste la définition de l'énergie cinétique. L'énergie cinétique dépend du référentiel et il existe toujours un référentiel ou celle ci est nulle.

Tout à fait.

stupeflip666 a écrit:
Est-tu en train de prétendre que l'énergie cinétique est la même dans tous les référentiels ?

Je n'ai jamais prétendu ça.

stupeflip666 a écrit:
Je te propose une autre expérience, celle ou tu tires juste une balle, toute seule. Mettons il n'y a rien d'autre dans l'univers que la balle. L'énergie cinétique de celle ci dépend clairement du référentiel, non ? Dans un référentiel où elle est immobile, l'énergie cinétique est nulle.

Oui.

stupeflip666 a écrit:
Mais attends, il y a un piège. Après tout, cette balle est constituée de particules qui vibrent dans tous les sens, et chaque particule isolément possède une énergie cinétique. Donc d'après ton raisonnement, si l'énergie cinétique de la balle était vraiment la somme des énergies cinétiques de ses constituants, ce que tu sembles vouloir dire si on fait l'effort d'essayer de comprendre ou tu veux en venir, on devrait alors en conclure que cette balle a une énorme énergie cinétique, même dans un référentiel où elle est au repos ?

C'est ce qu'on appelle la température, mais c'est un autre sujet.

stupeflip666 a écrit:
Alors mon cher hobb, la balle au repos a-t-elle une énergie cinétique nulle ou non nulle ? Réfléchis bien avant de répondre.

Elle a une énergie cinétique nulle et une énergie totale non nulle (ce que l'on appelle l'énergie interne, et dont la définition est exactement celle que tu dit : les fluctuation d'énergie cinétique autour de l'équilibre, ce qui est la définition de la température, et ce qui fait partie de l'énergie interne).

EDIT : encore un autre sujet d'incompréhension, la confusion systématique de l'énergie cinétique et de l'énergie totale. Dans E² = m²c4 + p²c², E c'est l'énergie TOTALE du système, pas cinétique.

Je conçois (assez bien) l'énervement que peut susciter des incompréhensions telles que ci-dessus, mais s'il pouvait se traduire autrement que par des "débile", "bêtises" et autres "prétentions" (par exemple en allant souffler avant de répondre / autre technique qui vous semble plus appropriée), le débat n'en serait que plus plaisant.

Et à titre personnel, je le trouve très intéressant ; merci à tous, ceux qui posent des questions et ceux qui prennent le temps d'y répondre

EDIT je viens de comprendre un autre sujet d'incompréhension. Si on a deux trucs dont la quantité de mouvement totale est nulle, l'énergie cinétique peut l'etre (dépendant du référentiel), mais l'énergie totale non. Dans ce cas on peut considérer la somme des énergies locales comme l'énergie interne (c'est l'analogie avec la température de tout à l'heure qui m'a fait percuter).

Eh bien je crois qu'on va peut-être finir par y arriver, car là, les contradictions de ton système de pensée commencent à devenir très claires, mais pour l'instant je n'ai pas le courage de continuer sur ça. Enfin juste en un mot, mais je préciserais surement plus tard : il n'y a pas de différence ou la balle qui a une énergie cinétique nulle mais dont les constituants bougent et ont une énergie cinétique non nulle, et ton exemple avec le système de des deux voiture qui rentrent en collision, qui a une énergie cinétique nulle, mais dont les constituants (chaque voiture) a une énergie cinétique non nulle.

Mais juste un truc, dans la formule : E² = m²c4 + p²c²
Es-tu d'accord que le terme p²c² représente l'énergie cinétique du système et le terme m²c4 l'énergie de masse (ou énergie interne) ?

hobb a écrit:

stupeflip666 a écrit:
Donc oui, il est exact que l'énergie cinétique du système moi+balle ou moi+voiture est nulle dans un certain référentiel : celui ou le centre de masse du système est immobile.

Tout à fait.

stupeflip666 a écrit:
En passant, c'est un fait indubitable : c'est juste la définition de l'énergie cinétique. L'énergie cinétique dépend du référentiel et il existe toujours un référentiel ou celle ci est nulle.

Tout à fait.

stupeflip666 a écrit:
Est-tu en train de prétendre que l'énergie cinétique est la même dans tous les référentiels ?

Je n'ai jamais prétendu ça.

stupeflip666 a écrit:
Je te propose une autre expérience, celle ou tu tires juste une balle, toute seule. Mettons il n'y a rien d'autre dans l'univers que la balle. L'énergie cinétique de celle ci dépend clairement du référentiel, non ? Dans un référentiel où elle est immobile, l'énergie cinétique est nulle.

Oui.

stupeflip666 a écrit:
Mais attends, il y a un piège. Après tout, cette balle est constituée de particules qui vibrent dans tous les sens, et chaque particule isolément possède une énergie cinétique. Donc d'après ton raisonnement, si l'énergie cinétique de la balle était vraiment la somme des énergies cinétiques de ses constituants, ce que tu sembles vouloir dire si on fait l'effort d'essayer de comprendre ou tu veux en venir, on devrait alors en conclure que cette balle a une énorme énergie cinétique, même dans un référentiel où elle est au repos ?

C'est ce qu'on appelle la température, mais c'est un autre sujet.

stupeflip666 a écrit:
Alors mon cher hobb, la balle au repos a-t-elle une énergie cinétique nulle ou non nulle ? Réfléchis bien avant de répondre.

Elle a une énergie cinétique nulle et une énergie totale non nulle (ce que l'on appelle l'énergie interne, et dont la définition est exactement celle que tu dit : les fluctuation d'énergie cinétique autour de l'équilibre, ce qui est la définition de la température, et ce qui fait partie de l'énergie interne).

EDIT : encore un autre sujet d'incompréhension, la confusion systématique de l'énergie cinétique et de l'énergie totale. Dans E² = m²c4 + p²c², E c'est l'énergie TOTALE du système, pas cinétique.

hobb a écrit:EDIT je viens de comprendre un autre sujet d'incompréhension. Si on a deux trucs dont la quantité de mouvement totale est nulle, l'énergie cinétique peut l'etre (dépendant du référentiel), mais l'énergie totale non. Dans ce cas on peut considérer la somme des énergies locales comme l'énergie interne (c'est l'analogie avec la température de tout à l'heure qui m'a fait percuter).

Ah ça y'est, tu commences à comprendre !
ça a été long, mais on va y arriver !

stupeflip666 a écrit:Eh bien je crois qu'on va peut-être finir par y arriver, car là, les contradictions de ton système de pensée commencent à devenir très claires, mais pour l'instant je n'ai pas le courage de continuer sur ça. Enfin juste en un mot, mais je préciserais surement plus tard : il n'y a pas de différence ou la balle qui a une énergie cinétique nulle mais dont les constituants bougent et ont une énergie cinétique non nulle, et ton exemple avec le système de des deux voiture qui rentrent en collision, qui a une énergie cinétique nulle, mais dont les constituants (chaque voiture) a une énergie cinétique non nulle.

Si, l'énergie interne (qui fait partie de l'énergie totale), et qui est justement du à la différence entre ta somme des p² et (somme des p)². Définition de l'écart type => définition de la température => définition de l'énergie interne.

stupeflip666 a écrit:Mais juste un truc, dans la formule : E² = m²c4 + p²c²
Es-tu d'accord que le terme p²c² représente l'énergie cinétique du système et le terme m²c4 l'énergie de masse (ou énergie interne) ?

Non, l'énergie de masse, ce n'est pas une énergie interne. Et l'énergie cinétique ce n'est pas p²c² mais (gamma-1)m0c².

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_cin%C3%A9tique#En_m.C3.A9canique_relativiste

Donc reprenons, quelle est l'énergie cinétique d'un système composé deux voitures sur une trajectoire de collision ?
avec p1=-p2 et p=p1+p2=0 ?

stupeflip666 a écrit:Donc reprenons, quelle est l'énergie cinétique d'un système composé deux voitures sur une trajectoire de collision ?
avec p1=-p2 et p=p1+p2=0 ?

Dans quel référentiel ?

Dans le référentiel ou p=0

EDIT aux modos : ça serait cool d'avoir latex, au moins dans cette partie du forum, franchement les équations c'est vite imbuvable...

Bref, l'énergie TOTALE, c'est Et = 1/2 p1²/m + 1/2 p2²/m = 1/2 p1²/m + 1/2 (-p1)²/m = p1² / m > 0
L'énergie CINETIQUE du système, c'est Ec = 1/2 (p1 + p2)²/m = 0 (si le référentiel suit le barycentre).

L'erreur que tu fait, c'est de dire que l'énergie TOTALE c'est égal à l'énergie cinétique. L'erreur effectuée dans ce cas, c'est exactement l'écart type de l'énergie cinétique, et c'est l'énergie interne (justement).

Point de contradiction dans mon raisonnement...

EDIT : parce que j'attends la suite : ici je parle bien dans le contexte Newtonien, pas relativiste, en RG ça commencerait vite à prendre quelques pages de développement.

Résumé des différentes énergies, avec leurs expressions.

http://owl-ge.ch/ressources/physique-4e-annee/article/energie-totale-energie-cinetique-et-energie-de-masse

Et pour faire le lien avec énergie interne / énergie cinétique et température, un peu de physique stat et de thermo expliquerait tout ça de manière assez fun, mais je pense qu'on partirait en HS assez vite (en gros : vitesse moyenne d'un gaz == somme des quantités de mouvements de chaque molécule. Somme de (vitesse de chaque molécule - vitesse moyenne)² c'est la température (à la constante de Boltzman près)). L'énergie totale d'un fluide c'est énergie due à la température (== interne) + énergie cinétique de la vitesse moyenne de toutes les molécules. Bref, ça mériterait un fil entier mais c'est franchement fun.

Bref, restons dans le sujet.

hobb a écrit:EDIT aux modos : ça serait cool d'avoir latex, au moins dans cette partie du forum, franchement les équations c'est vite imbuvable...

Bref, l'énergie TOTALE, c'est Et = 1/2 p1²/m + 1/2 p2²/m = 1/2  p1²/m + 1/2 (-p1)²/m = p1² / m > 0
L'énergie CINETIQUE du système, c'est Ec = 1/2 (p1 + p2)²/m = 0 (si le référentiel suit le barycentre).

L'erreur que tu fait, c'est de dire que l'énergie TOTALE c'est égal à l'énergie cinétique. L'erreur effectuée dans ce cas, c'est exactement l'écart type de l'énergie cinétique, et c'est l'énergie interne (justement).

Point de contradiction dans mon raisonnement...

EDIT : parce que j'attends la suite : ici je parle bien dans le contexte Newtonien, pas relativiste, en RG ça commencerait vite à prendre quelques pages de développement.

Ouep on est d'accord là dessus, c'est déjà un bon début. Mais un peu la flemme de continuer là tout de suite.
On est d'accord dans le cas newtonien, c'est déjà pas mal...

Ben en relativiste, t'as un p²c² du au rayonnement qu'on n'a pas en Newtonien, ce qui explique toute la précédente discussion ("petit" détail : pour des photons il n'existe pas de référentiel dans lequel ils ont une vitesse nulle, ni pour leur "barycentre").

Bon reprenons du début. On va bien clarifier les choses. On a notre boîte.
Tu dis que, après explosion :

La masse M a diminué.
La masse inertielle Mi n'a pas changé.
La masse grave Mg a diminué.

Est-ce que j'ai bien résumé ton point de vue ?

Au point de vue Newtonien, ça donnerai :

La masse [totale = grave] a changé.
La masse grave a diminué.
La masse inertielle [ = totale = grave] a changé.

Au point de vue relativiste :

La masse apparente n'a pas changé.
La masse grave a diminué.
La masse inertielle n'a pas changé.


A confirmer, j'ai un peu bu (enfin à priori c'est exactement ça)...

hobb a écrit:Au point de vue Newtonien, ça donnerai :

La masse [totale = grave] a changé.
La masse grave a diminué.
La masse inertielle [ = totale = grave] a changé.

Au point de vue relativiste :

La masse apparente n'a pas changé.
La masse grave a diminué.
La masse inertielle n'a pas changé.


A confirmer, j'ai un peu bu (enfin à priori c'est exactement ça)...

Je m'intéresse au cas relativiste maintenant.
2 questions :
Et la masse "tout court" ?
Qu'appelles tu masse apparente ? Quelle différence avec la masse inertielle ?

Sinon je résume encore :
mA => constant
mG => diminué
mI => constant
m => ?

la masse "tout" court, ça ne veut rien dire.

La masse inertielle, c'est celle qui - si tu mesure l'accélération qu'elle subit avec une force connue - est déduite de l'évolution de cette accélération, sans interaction extérieure.
A ne pas confondre avec apparente, qui peut avoir des interactions extérieures (interaction fluide-structure par exemple, ou le système : la structure, possède une masse connue, mais réagit différemment du fait de l'interaction d'un système extérieur (le fluide) avec lui. C'est le cas par exemple pour une boite avec un ressort : la masse inertielle sera identique, la masse apparente non.

Pour le résumé, c'est à dire (dans quel cadre ? "réel" (~ RG)? Newtonien ?) ?

masse inertielle (différent de) masse grave ??

https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d'%C3%A9quivalence

Le principe d'équivalence faible dit que la masse inertielle et la masse gravifique sont égales quel que soit le corps (en fait il s'agit de leur proportionnalité, mais de cela on déduit qu'avec un bon choix d'unités de mesures, on obtient leur égalité).

Le principe d'équivalence fort généralise le principe d'Einstein en affirmant que, localement, les effets d'un champ gravitationnel sur toute expérience, même portant sur la gravitation elle-même (comme l'expérience de Cavendish par exemple), sont identiques aux effets d'une accélération du référentiel de l'observateur.

Il est équivalent de considérer qu'en tout point de l'espace il existe un référentiel localement inertiel, le référentiel en chute libre dans le champ de gravitation (et en l'absence de tout autre champ extérieur), qu'aucune expérience (gravitationnelle ou non) ne peut distinguer d'un référentiel non soumis à la gravitation.

Je ne vois pas bien où est votre débat.

J'ai dis et je répète que je me place dans un cadre relativiste.

Dans la formule : E² = m²c4 + p²c²
le "m" correspond à quelle masse ?

Stauk a écrit:masse inertielle (différent de) masse grave ??

https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d'%C3%A9quivalence

Le principe d'équivalence faible dit que la masse inertielle et la masse gravifique sont égales quel que soit le corps (en fait il s'agit de leur proportionnalité, mais de cela on déduit qu'avec un bon choix d'unités de mesures, on obtient leur égalité).

Le principe d'équivalence fort généralise le principe d'Einstein en affirmant que, localement, les effets d'un champ gravitationnel sur toute expérience, même portant sur la gravitation elle-même (comme l'expérience de Cavendish par exemple), sont identiques aux effets d'une accélération du référentiel de l'observateur.

Il est équivalent de considérer qu'en tout point de l'espace il existe un référentiel localement inertiel, le référentiel en chute libre dans le champ de gravitation (et en l'absence de tout autre champ extérieur), qu'aucune expérience (gravitationnelle ou non) ne peut distinguer d'un référentiel non soumis à la gravitation.

Je ne vois pas bien où est votre débat.

Je ne sais pas si on peut parler d'un débat. J'essaye juste de faire admettre à hobb que forcément mI=mG comme le stipule le principe d'équivalence que tu as fort justement cité. Mais apparemment, ça bloque.

Pour la masse grave et inertielle, c'est un principe avérée dans le cas où le système ne contient pas de rayonnement significatif. Le fait qu'un rayonnement appartienne au sysème (boite fermée avec un rayonnement interne et ne s'en échappant pas), dans ce cas l'"accélération" (notez bien les guillemets) du rayonnement part en énergie interne et hors interaction gravitationnelle (elle est indépendante de l'énergie des photons).

Si on prend E = mc² et F = ma, alors la masse [grave en relativiste et inertielle en Newtonien respectivement] mesurée est exactement la meme (à très peu près, c.f. l'experience Plank si je ne dis pas de betises). Maintenant un rayonnement qui intervient dans le système, ce n'est évidement pas E = mc² mais l'équation "complète", i.e. E² = m²c4 + p²c², et dans ce cas la masse inertielle n'est plus égale à la masse grave. C'est un cas qui entre dans ce modèle, mais dont les mesures sont au premier abord assez disparates.

stupeflip666 a écrit:
Je ne sais pas si on peut parler d'un débat. J'essaye juste de faire admettre à hobb que forcément mI=mG comme le stipule le principe d'équivalence que tu as fort justement cité. Mais apparemment, ça bloque.

Oui, le modèle hors rayonnement est d'accord avec toi, si tu rajoutes un rayonnement, le terme en p²c² n'est plus du tout nul, et il faut le prendre en compte (et on retombe sur ce que j'ai dit).

@Hobb : je ne demande qu'à te croire sur parole ... mais est ce que tu aurais des sources pour soutenir l'aspect contextuel du principe d'équivalence ?

Stauk a écrit:@Hobb : je ne demande qu'à te croire sur parole ... mais est ce que tu aurais des sources pour soutenir l'aspect contextuel du principe d'équivalence ?

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