mouvement constant = absence de mouvement

D'apres les lois de la physique, un mouvement constant equivaut à une absence de mouvement.

Si on est dans sur un train en deplacement constant, et qu'on lache un objet devant nous, l'objet tombe devant nos pieds exactement comme si on l'a laché sur le sol sans mouvement.

Pourtant pendant que l'objet tombe sans encore toucher le plancher du train, seulement le train et nous debout sur le plancher du train sont en deplacement : on devrait s'attendre à ce que que l'objet touche le plancher du train "derriere nos pieds".

Comment expliquer cet "illogisme" ? 

il y a 44 minutes, shyiro a dit :

D'apres les lois de la physique, un mouvement constant equivaut à une absence de mouvement.

Si on est dans sur un train en deplacement constant, et qu'on lache un objet devant nous, l'objet tombe devant nos pieds exactement comme si on l'a laché sur le sol sans mouvement.

Pourtant pendant que l'objet tombe sans encore toucher le plancher du train, seulement le train et nous debout sur le plancher du train sont en deplacement : on devrait s'attendre à ce que que l'objet touche le plancher du train "derriere nos pieds".

Comment expliquer cet "illogisme" ? 

 

Toi et l'objet qui êtes dans le train  vous vous déplacez à la même vitesse que lui. Tu as l'impression d'être immobile, mais non. Quand tu lâches l'objet,  il est attiré par la force de gravité,  mais garde sa vitesse   (c'est l'energie cinétique ??). Il tombe au sol à tes pieds, peut-être y a t'il une légère distorsion du fait de ses deux forces en opposition, mais la hauteur n'est pas suffisante pour que se soit visible à l'oeil nu.

Je suis certaine que les scientifiques du forum expliquerons tout cela et me corrigeront si je me trompe.

Il y a 3 heures, Colibri* a dit :

 Toi et l'objet qui êtes dans le train  vous vous déplacez à la même vitesse que lui. Tu as l'impression d'être immobile, mais non. Quand tu lâches l'objet,  il est attiré par la force de gravité,  mais garde sa vitesse   (c'est l'energie cinétique ??). Il tombe au sol à tes pieds, peut-être y a t'il une légère distorsion du fait de ses deux forces en opposition, mais la hauteur n'est pas suffisante pour que se soit visible à l'oeil nu.

Je suis certaine que les scientifiques du forum expliquerons tout cela et me corrigeront si je me trompe.

Ce qui explique la force d'inertie. Si le train stoppe brusquement en écrabouillant une vache, vous continuez d'aller en avant, et l'objet itou. La vache va en boucherie.

il y a 1 minute, Talon 1 a dit :

Ce qui explique la force d'inertie. Si le train stoppe brusquement en écrabouillant une vache, vous continuez d'aller en avant, et l'objet itou. La vache va en boucherie.

Tout a fait 

Bonjour !

Il y a 3 heures, shyiro a dit :

Pourtant pendant que l'objet tombe sans encore toucher le plancher du train, seulement le train et nous debout sur le plancher du train sont en deplacement : on devrait s'attendre à ce que que l'objet touche le plancher du train "derriere nos pieds"

Et en poursuivant ce raisonnement, les mouches sont écrasées au fond de l'avion quand il vole à 800 km/h.

Non, comme vous l'avez écrit, un mouvement rectiligne uniforme c'est "comme" être immobile (ici, on ne parle que des mouvements uniformes, donc non accélérés). C'est le principe de relativité donné par Galilée. Et c'est ce même principe qui, lorsqu'il a été appliqué jusqu'au bout, a donné naissance à la relativité restreinte d'Einstein.

C'est super fondamental. Prenez votre exemple de train. Si on ferme les fenêtres, comment pouvez-vous savoir dans le train si vous êtes ne mouvement ou pas ? Eh bien c'est impossible. Cela signifie qu'il n'existe pas de référentiel préférentiel.

En fait, il ne faut pas chercher de "logique". C'est surtout que si on n'accepte pas ce principe, on ne peut pas donner d'explication à ce qui se passe dans la nature. C'est quelque chose d'improuvable, qui n'est pas explicable par la science (un peu comme un axiome en math).

il y a une heure, Talon 1 a dit :

Ce qui explique la force d'inertie. Si le train stoppe brusquement en écrabouillant une vache, vous continuez d'aller en avant, et l'objet itou. La vache va en boucherie.

D'accord on peut expliquer cela par la force d'inertie : pdt qu'on tient l'objet avec notre main, l'objet se deplacant donc avec nous et avec le train donc à la meme vitesse constante du train, accumule la force d'inertie dû à la vitesse du train, ainsi quand on lache l'objet, la force d'inertie lui fait continuer de se deplacer à la meme vitesse du train pdt sa chute et ainsi l'objet tombe devant nos pieds. 

il y a une heure, Spontzy a dit :

Bonjour !

Et en poursuivant ce raisonnement, les mouches sont écrasées au fond de l'avion quand il vole à 800 km/h.

Non, comme vous l'avez écrit, un mouvement rectiligne uniforme c'est "comme" être immobile (ici, on ne parle que des mouvements uniformes, donc non accélérés). C'est le principe de relativité donné par Galilée. Et c'est ce même principe qui, lorsqu'il a été appliqué jusqu'au bout, a donné naissance à la relativité restreinte d'Einstein.

C'est super fondamental. Prenez votre exemple de train. Si on ferme les fenêtres, comment pouvez-vous savoir dans le train si vous êtes ne mouvement ou pas ? Eh bien c'est impossible. Cela signifie qu'il n'existe pas de référentiel préférentiel.

 

En fait, il ne faut pas chercher de "logique". C'est surtout que si on n'accepte pas ce principe, on ne peut pas donner d'explication à ce qui se passe dans la nature. C'est quelque chose d'improuvable, qui n'est pas explicable par la science (un peu comme un axiome en math).

 

 

Est-ce que l'explication par la force d'inertie ci dessus est une bonne explication ou une explication erronée ?

L'histoire de la mouche est encore plus incomprehensible : 

Dans le cas de l'avion il est assez comprehensible que l'air dans le compartiment de l'avion se deplace à la meme vitesse que l'avion, donc la mouche aussi, car le compartiment de l'avion est etanche.

Mais le compartiment d'un wagon d'un train n'est pas etanche, donc comment expliquer que l'air, donc incluant la mouche, dans le compartiment d'un train se deplace aussi à la vitesse du train, alors que rien ne les lie au train ?  

Et encore pire : qu'en est il de l'air et de la mouche au dessus d'un wagon sans toit ? ou sur le pont d'un bateau ?  Jusqu'à quelle hauteur on peut dire que l'air au dessus d'un wagon sans toit ou sur le pont d'un bateau se deplace à la meme vitesse du train ou du bateau ? 

il y a 33 minutes, shyiro a dit :

D'accord on peut expliquer cela par la force d'inertie : pdt qu'on tient l'objet avec notre main, l'objet se deplacant donc avec nous et avec le train donc à la meme vitesse constante du train, accumule la force d'inertie dû à la vitesse du train, ainsi quand on lache l'objet, la force d'inertie lui fait continuer de se deplacer à la meme vitesse du train pdt sa chute et ainsi l'objet tombe devant nos pieds.  

L'inertie n'est pas utile ici. L'inertie se manifeste lorsqu'il y a accélération.

C'est assez simple en fait : vous êtes dans un wagon arrêté à la gare. Vous avez une pomme sur votre table.

Le train démarre. Vous subissez une accélération, la pomme aussi. Vous avez tendance à vous écraser contre le siège. la pomme roule sur la table et vous devez la remettre en place. Vous n'êtes pas dans un repère inertiel (ou galiléen). Vous pouvez savoir que vous subissez une accélération (par exemple c'est comme ça que vous expliquez le mouvement de la pomme qui roule sur la table).

Ca c'est pour un repère qui accélère, donc pas votre sujet si j'ai bien compris.

Puis, tous les objets ayant subi l’accélération se retrouvent en mouvement uniforme (lorsque le train cesse d'accélérer). On parle bien de tous les objets ayant subi l'accélération (le train, vous, la pomme). Tous ces objets sont alors dans un repère inertiel dans lequel tout se passe comme si il était à l'arrêt. Il n'existe plus aucun moyen de savoir que vous êtes en mouvement. Si vous lâchez une pomme, elle tombera verticalement (exactement).

En fait, c'est le seul moyen de définir "à l'arrêt". Car lorsque vous êtes sur votre fauteuil dans votre salon, vous êtes "à l'arrêt" par rapport à la terre, mais vous vous déplacez à 300km/h par rapport au TGV qui passe devant chez vous, ou pire, vous êtes à une vitesse folle par rapport à une galaxie lointaine. Il n'existe pas de référentiel privilégié (si il y avait un référentiel privilégié, philosophiquement, qu'est-ce que cela voudrait dire ?).

il y a 31 minutes, Spontzy a dit :

L'inertie n'est pas utile ici. L'inertie se manifeste lorsqu'il y a accélération.

 

C'est assez simple en fait : vous êtes dans un wagon arrêté à la gare. Vous avez une pomme sur votre table.

Le train démarre. Vous subissez une accélération, la pomme aussi. Vous avez tendance à vous écraser contre le siège. la pomme roule sur la table et vous devez la remettre en place. Vous n'êtes pas dans un repère inertiel (ou galiléen). Vous pouvez savoir que vous subissez une accélération (par exemple c'est comme ça que vous expliquez le mouvement de la pomme qui roule sur la table).

Ca c'est pour un repère qui accélère, donc pas votre sujet si j'ai bien compris.

 

Puis, tous les objets ayant subi l’accélération se retrouvent en mouvement uniforme (lorsque le train cesse d'accélérer). On parle bien de tous les objets ayant subi l'accélération (le train, vous, la pomme). Tous ces objets sont alors dans un repère inertiel dans lequel tout se passe comme si il était à l'arrêt. Il n'existe plus aucun moyen de savoir que vous êtes en mouvement. Si vous lâchez une pomme, elle tombera verticalement (exactement).

En fait, c'est le seul moyen de définir "à l'arrêt". Car lorsque vous êtes sur votre fauteuil dans votre salon, vous êtes "à l'arrêt" par rapport à la terre, mais vous vous déplacez à 300km/h par rapport au TGV qui passe devant chez vous, ou pire, vous êtes à une vitesse folle par rapport à une galaxie lointaine. Il n'existe pas de référentiel privilégié (si il y avait un référentiel privilégié, philosophiquement, qu'est-ce que cela voudrait dire ?).

 

L'inertie se manifeste aussi à la décéleration. Or une deceleration n'est possible que quand il y a une vitesse avant la décélération, meme si la vitesse etait constante. Donc l'explication precedente par la force d'inertie potentielle accumulée  pdt la vitesse constante ne devrait pas etre completement fausse, non ? 

il y a 2 minutes, shyiro a dit :

L'inertie se manifeste aussi à la décéleration. Or une deceleration n'est possible que quand il y a une vitesse avant la décélération, meme si la vitesse etait constante. Donc l'explication precedente par la force d'inertie potentielle accumulée  pdt la vitesse constante ne devrait pas etre completement fausse, non ? 

Accélération, décélération, c'est pareil en physique (qu'une histoire de signe ).

Au départ, vous parliez d'un cas très simple : un train à vitesse constante. Vitesse constante. C'est un référentiel inertiel dans lequel l'inertie n'intervient pas. Rien ne peut être expliqué par l'inertie dans ce cas.

Si on parle d'accélération ou de décélération, alors l'inertie peut intervenir, mais c'est un autre sujet.

il y a 15 minutes, shyiro a dit :

 

L'inertie se manifeste aussi à la décéleration. Or une deceleration n'est possible que quand il y a une vitesse avant la décélération, meme si la vitesse etait constante. Donc l'explication precedente par la force d'inertie potentielle accumulée  pdt la vitesse constante ne devrait pas etre completement fausse, non ?  

Il y a 5 heures, shyiro a dit :

D'apres les lois de la physique, un mouvement constant equivaut à une absence de mouvement.

Il n'existe pas de corps immobile, ou plus exactement, l'immobilité absolue éventuelle n'est pas discernable du mouvement. Tu te crois immobile sur une terre qui tourne, le mouvement ne se repère que par les changements de position par rapport à un autre corps. L'immobilité absolue n'est pas atteignable. la notion de décélération elle même ne prend de sens que dans un repère orienté où se distinguent un "devant" et un "derrière", elle n'existe que par rapport à un autre corps. Dans l'absolu n'existent que des variations de vitesse, des accélérations.

il y a 28 minutes, Spontzy a dit :

Accélération, décélération, c'est pareil en physique (qu'une histoire de signe ).

Au départ, vous parliez d'un cas très simple : un train à vitesse constante. Vitesse constante. C'est un référentiel inertiel dans lequel l'inertie n'intervient pas. Rien ne peut être expliqué par l'inertie dans ce cas.

Si on parle d'accélération ou de décélération, alors l'inertie peut intervenir, mais c'est un autre sujet.

il peut pourtant un rapport : 

- quand on tient l'objet avant de le lacher : l'objet se deplace à la meme vitesse constante que nous et le train

- quand on lache l'objet, ça se passe comme si celui ci subit une décélération puisqu'il n'est plus entrainé avec nous et le train, mais la force de l'inertie libérée le fait continuer momentanement de se deplacer à la meme vitesse que le train (la meme qui nous projette en avant du train quand le train decelere) et donc tombe devant nos pieds ?

- le mystere est la mouche en suspension dans l'air du wagon, n'etant pas lié au train ... 

Il y a 6 heures, shyiro a dit :

D'apres les lois de la physique, un mouvement constant equivaut à une absence de mouvement.

Si on est dans sur un train en deplacement constant, et qu'on lache un objet devant nous, l'objet tombe devant nos pieds exactement comme si on l'a laché sur le sol sans mouvement.

Pourtant pendant que l'objet tombe sans encore toucher le plancher du train, seulement le train et nous debout sur le plancher du train sont en deplacement : on devrait s'attendre à ce que que l'objet touche le plancher du train "derriere nos pieds".

Comment expliquer cet "illogisme" ? 

 

En physique, l'expression :"mouvement constant" est remplacée par "mouvement rectiligne uniforme". C'est un mouvement dans lequel il n'y a pas variation de direction ni de vitesse.

Effectivement dans le mouvement rectiligne uniforme d'un train ou d'un avion, le passager a l'impression d'être immobile parce qu'il ne subit aucune contrainte autre que son poids qui est la contrainte habituelle lorsqu'il est les pieds sur terre.

Quant à la position de l'impact d'un objet tombé du plafond (ou du mât du bateau) c'est un pb élémentaire de mécanique ! L'objet tombe exatement là où il serait tombé s'il n'y avait pas mouvement.

Les gens qui y voient un "illogisme" oublient que l'objet avant sa chute a la même vitesse que le sol sur lequel il va tomber !

il y a 5 minutes, Répy a dit :

En physique, l'expression :"mouvement constant" est remplacée par "mouvement rectiligne uniforme". C'est un mouvement dans lequel il n'y a pas variation de direction ni de vitesse.

Effectivement dans le mouvement rectiligne uniforme d'un train ou d'un avion, le passager a l'impression d'être immobile parce qu'il ne subit aucune contrainte autre que son poids qui est la contrainte habituelle lorsqu'il est les pieds sur terre.

Quant à la position de l'impact d'un objet tombé du plafond (ou du mât du bateau) c'est un pb élémentaire de mécanique ! L'objet tombe exatement là où il serait tombé s'il n'y avait pas mouvement.

Les gens qui y voient un "illogisme" oublient que l'objet avant sa chute a la même vitesse que le sol sur lequel il va tomber !

donc l'explication par la force d'inertie est bonne, comme je l'ai décrit ? :

- quand on tient l'objet avant de le lacher : l'objet se deplace à la meme vitesse constante que nous et le train

- quand on lache l'objet, ça se passe comme si celui ci subit une décélération puisqu'il n'est plus entrainé avec nous et le train, mais la force de l'inertie libérée le fait continuer momentanement de se deplacer à la meme vitesse que le train (la meme qui nous projette en avant du train quand le train decelere) et donc tombe devant nos pieds ?

Et en outre on se demande pourquoi ceux-là qui posent ce genre de question le font-ils encore alors que cela fait 115 ans qu'elle à été posée pour la première fois et qu'il doit y avoir au bas mot 1 000 000 de liens qui pointent sur cette question !

Bon c'est vrai que là on a du grain nouveau à moudre : le toit du wagon s' est envolé et on réalise que l'air extérieur se déplace peut-être à une autre vitesse que celui du wagon. Ce qui pose un problème existentiel insoluble à la pauvre mouche qui s'y trouvait. Parce que jusqu'à présent, les mouches, décidément plus disposées à comprendre les lois de la Physique que certains humains, c'étaient bien adaptées à la question et vivaient heureuses dans leur repère galiléen bien protégées par le toit que la SNCF mettait à leur disposition.

Enfin, tout de même, il est heureux que l'on s' en soit tenu au cas de la mouche car s'il avait été question de vaches et de talus, l' une des nombreuses émanations de l' Aliocha, serait intervenue. On a échappé au pire.

il y a 27 minutes, shyiro a dit :

- quand on lache l'objet, ça se passe comme si celui ci subit une décélération puisqu'il n'est plus entrainé avec nous et le train, mais la force de l'inertie libérée le fait continuer momentanement de se deplacer à la meme vitesse que le train (la meme qui nous projette en avant du train quand le train decelere) et donc tombe devant nos pieds ?

Non, un corps qui ne subit aucune force garde sa vitesse et sa direction indéfiniment. Quand tu tiens un objet la force que tu exerces sur lui grâce à tes muscles équilibre exactement la pesanteur. L'objet garde sa vitesse (la même que la tienne). Quand tu le lâches la force verticale de la pesanteur provoque sur lui une accélération ayant exactement la direction de celle ci. L'objet garde sa vitesse horizontale et tombe à la différence de la mouche qui exerce grâce à ses ailes une force verticale opposée à la pesanteur mais de même valeur. Dans l'avion à vitesse horizontale constante la mouche garde sa vitesse horizontale constante.

Dans le monde réel, quand un corps se déplace par rapport à l'air ou sur une surface, il y a création de forces de résistance de frottement, opposées au sens du mouvement de ce corps ce sont ces forces qui vont le faire peu à peu ralentir. Mais dans le train l'air et l'objet que tu lâches sont à la même vitesse horizontale et la gardent en absence de toute force provoquant un ralentissement.

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il y a une heure, shyiro a dit :

 

donc l'explication par la force d'inertie est bonne, comme je l'ai décrit ? :

- quand on tient l'objet avant de le lacher : l'objet se deplace à la meme vitesse constante que nous et le train

- quand on lache l'objet, ça se passe comme si celui ci subit une décélération puisqu'il n'est plus entrainé avec nous et le train, mais la force de l'inertie libérée le fait continuer momentanement de se deplacer à la meme vitesse que le train (la meme qui nous projette en avant du train quand le train decelere) et donc tombe devant nos pieds ?

Je suis d'accord avec la première phrase mais en désaccord avec la seconde phrase  !

Le mouvement se décrit toujours dans un référentiel (repère d'espace et de temps).

1° Dans le repère wagon, le seul fait nouveau au lâcher est l'intervention de la pesanteur qui crée une chute verticale d'accélération g selon la loi   h =1/2 gt²

2° Dans le repère voie de chemin de fer :

- avant la chute : mouvement horizontal de vitesse uniforme v1

- pendant la chute : composition vectorielle de 2 vitesses (v1 +v2) où v2 = gt et t est le temps qui s'écoule entre le lâcher et la rencontre avec le plancher du wagon. Vue depuis l'extérieur, c'est une chute parabolique.

Il y a 1 heure, shyiro a dit :

- quand on lache l'objet, ça se passe comme si celui ci subit une décélération puisqu'il n'est plus entrainé avec nous et le train, mais la force de l'inertie libérée le fait continuer momentanement de se deplacer à la meme vitesse que le train (la meme qui nous projette en avant du train quand le train decelere) et donc tombe devant nos pieds ?

Il n'est pas question d'entrainement. En fait, votre manière de penser, sauf erreur de ma part est la version aristotélicienne. Cette version dit que pour avancer en mouvement rectiligne uniforme, il faut être soumis à une force d'entrainement. Que lorsque que cette force cesse, le mouvement cesse.

Depuis Newton, on ne dit plus cela : pour qu'il y ait mouvement uniforme.

Ou alors, je vous interprète mal.

il y a une heure, Répy a dit :

Je suis d'accord avec la première phrase mais en désaccord avec la seconde phrase  !

Le mouvement se décrit toujours dans un référentiel (repère d'espace et de temps).

1° Dans le repère wagon, le seul fait nouveau au lâcher est l'intervention de la pesanteur qui crée une chute verticale d'accélération g selon la loi   h =1/2 gt²

2° Dans le repère voie de chemin de fer :

- avant la chute : mouvement horizontal de vitesse uniforme v1

- pendant la chute : composition vectorielle de 2 vitesses (v1 +v2) où v2 = gt et t est le temps qui s'écoule entre le lâcher et la rencontre avec le plancher du wagon. Vue depuis l'extérieur, c'est une chute parabolique.

Le fait nouveau est certes l'intervention de la pesanteur sur l'objet laché.

Mais comment expliquer que l'objet laché tombe rectiligne dans le referentiel du wagon, car cela signifie que tout le contenu du wagon, meme l'air et particules en suspension dans l'air se deplacent tous à la meme vitesse que le wagon ?

Est-ce vraiment le cas ? Pourtant le wagon n'est pas un compartiment etanche à l'air : l'air interieur du wagon circule à l'exterieur et vice versa. 

Si on laisse tomber dans le wagon un ballon de baudruche : est-ce que ça tombe lentement et aussi rectilignement comme sur le sol immobile s'il n'y a pas de grand courant d'air alros que le train peut filer à vitesse constante de 100km/h ? 

Bon, l'exemple du train est bien. Mais celui de l'individu sur le sol ? S'il est sur l'Equateur ? 40 000 km de circonférence divisés par 24h de rotation de la Terre (si vous admettez qu'elle tourne et n'est pas plate), c'est rapide, mais nul ne s'en aperçoit. Et donc, quel est l'avion qui mettre le plus de temps à parcourir la même distance, sachant que l'un vole contre l'autre à la même vitesse, mais un dans le sens de rotation, et l'autre en sens inverse ? Hein, lequel atterrira en premier ? 

il y a 6 minutes, shyiro a dit :

car cela signifie que tout le contenu du wagon, meme l'air et particules en suspension dans l'air se deplacent tous à la meme vitesse que le wagon ?

Oui, sentez vous un courant d'air vers l'arrière quand vous êtes dans un train, toutes fenêtres fermées ?

il y a 7 minutes, shyiro a dit :

Pourtant le wagon n'est pas un compartiment etanche à l'air : l'air interieur du wagon circule à l'exterieur et vice versa. 

Oui, si vous ouvrez une fenêtre, vous verrez que l'air entre avec une certain vitesse. Si vus refermez, après un bref instant, l'air va redevenir clame (retour à l'équilibre).

il y a 8 minutes, shyiro a dit :

Si on laisse tomber dans le wagon un ballon de baudruche : est-ce que ça tombe lentement et aussi rectilignement comme sur le sol immobile s'il n'y a pas de grand courant d'air alros que le train peut filer à vitesse constante de 100km/h ? 

Oui. Même si vous mettez un objet en lévitation (au dessus d'un aimant par exemple), il restera pile au dessus. il ne reculera pas.

Le fond est toujours le même : il n'existe pas de repère immobile. pourtant, vous vivez au quotidien le fait qu'un objet tombe verticalement (alros que la terre se déplace à des milliers de km/s par rapport aux étoiles). Alors pourquoi pas dans un train ?