Question à propos de la relativité

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lesept
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Question à propos de la relativité

par lesept » 29 Fév 2016, 13:35

Bonjour,
mes connaissances en matière de relativité sont assez restreintes ;) et je me pose une question concernant la force centrifuge.

En RG (relativité générale), on sait qu'une grande masse déforme l'espace-temps et impose aux autres masses de suivre des trajectoires d'énergie minimale appelées géodésiques. C'est la trajectoires des planètes autour du soleil, par exemple. Mais en MC (mécanique classique), on explique ces trajectoires par l'équilibre entre deux forces, la gravité et la force centrifuge.

Prenons un autre exemple : un mobile qui tourne autour d'un point, relié à ce point avec une corde. En MC, on fait l'équilibre des forces (tension de la corde et force centrifuge) pour expliquer la trajectoire du mobile. Mais quelle équivalence peut-on faire dans ce cas là en RG ? Si c'est moi qui tient la corde, je ne pèse pas assez lourd pour déformer l'espace-temps et créer une géodésique que suivrait le mobile. Parle t-on alors toujours de force centrifuge ?

De plus, la relativité restreinte impose que les actions à distance ne sont pas immédiates, mais portées par des "vecteurs" qui ne voyagent pas plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide (C). Si ma corde est très longue (quelques secondes-lumière), comment va se comporter cette action à distance (la force centrifuge) ? Qu va t-il se passer au niveau de mon solide : il va prendre du retard par rapport à la rotation qu'il aurait si la force était à effet immédiat ?

Merci de votre aide...



Black Jack

Re: Question à propos de la relativité

par Black Jack » 04 Mar 2016, 11:10

Ma réponse ne va probablement pas te satisfaire.

En mécanique classique :

Si on utilise un référentiel galiléen, la force centrifuge n'existe pas.

Si on utilise un référentiel non galiléen ...et qu'on veut appliquer le principe d'inertie (sous la forme habituelle qu'on lui connait en mécanique classique), comme ce principe n'est applicable qu'avec des référentiels galiléens (appelés aussi inertiels), on doit introduire des forces dites fictives ou inertielles qui tiennent compte du mouvement du référentiel utilisé par rapport à un référentiel galiléen (inertiel).

Dans les cas particuliers où le référentiel non galiléen utilisé est en rotation par rapport à un référentiel galiléen, les forces "fictives" à introduire sont par exemple la force centrifuge et/ou la force de Coriolis.

Et avec la RG ...

Ici, plus question de forces de gravitation (comme dans la théorie de Newton) par exemple, mais plus question non plus du principe d'inertie tel qu'il était défini dans la théorie de mécanique classique.

Le principe d'inertie est tout à fait "différent" dans la RG qu'en mécanique classique.

Parler de "force centrifuge" en RG, alors que cette force est introduite en mécanique classique pour pouvoir utiliser le principe d'inertie de la mécanique classique avec des référentiels non inertiels ... alors que ce "principe d'inertie' a été totalement modifié pour la RG, n'a aucun sens.
*****

Ceci étant dit, je me garderai bien d'essayer de répondre en utilisant la RG au problème de "fronde à corde très longue".

8-)

 

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