Calculs Gravité

De la mécanique au nucléaire, nos physiciens sont à l'écoute
valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 13:49

1) Y a-t-il des mesures de forces car ayant appliquer l'équation j'obtient le résultat mais je ne sais quelle unité utiliser ?

Une force s'exprime en N (en Newton) qui équivaut au kg.m/s² (kilogramme.mètre par seconde carré).

2) Comment convertir le résultat en vitesse ex : si j'applique ceci pour la lune comment* savoir si elle avance vers la terre et à quelle vitesse ?

Et bien, c'est assez compliqué pour un niveau de collège. Même moi, bachelier en Scientifique, je ne sais pas.

Tu as (d'après la seconde loi de Newton)

m.a = GmM/d² (m : masse de la Lune, M : masse de la terre)

Tu as donc :
a = GM/d² pour la lune* (Sinon je vais me faire gronder par guigui, on prend le système Lune de masse m dans le referentiel terestre supposé galiléen ^^)

Tu as donc la Lune qui vérifie les éqations différentielles :

a(x) = GM/x²
et
a(y) = GM/y²

Seulement je ne sais pas les résoudres de telle manière que je puisse avoir des conditions initiales...

Sinon tu a l'égalitée vectorielle avec un referentiel dont je ne rappel plus le nom mais guigui va nous le rappeler ! :
a = (dv/dt)T + (v²/d)N si je me souviens bien (où N et T sont des vecteurs unitaires respectivement normale et tangantiel au mouvment, imagine que la Lune prend avec elle deux vecteurs qui on leur origine en son centre, l'un montre là ou va la Lune, et l'autre pointe vers l'atracteur la Terre (guigui je suppose que le mouvment est uniforme)

Bref on dira que l'accélération tangantielle est nulle on a donc :

v²/d = GM/d²

Tu as donc l'expression de la vitesse à laquelle va la lune autour de la Terre de Masse M :

v = racine carré de (GM/d)

Plus largement tu peut apliquer ça à peu pres tout: tout sattelite de masse assez largement inferieure à son atracteur de masse M à une distance d (de centre de gravité à centre de gravité) vérifie l'équation:

v* = V(GM/d)

3) Une question qui à mon avis serait plus de l'ordre de la physique mais je pensse que vous êtes assez brancher physique et je n'i pas envie de créer un topic en physique pour une question :Comment se fait-il que 1dm^3 de plomb n'ait pas la même masse qu'un dm^3 de plume sa se joue au niveau des molécules des atomes ?

Oui je pense, imagine que pour le plomb, la masse est plus grand dans un plus petit volume. Le plomb pur n'est pas formé de molécule mais d'atome de plombs (...) qui ont un noyau massif (imagine que les atome sont formé d'un noyau autout duquel tourne des électrons, un peu comme des sattelites autour d'une planète (je ne parlerais pas de la physique quantique guigui, c'est un collégien et ça sufit amplement...)). Pour la plume qui est organique c'est à dire essentiellement formée de carbone, d'hydrogène et d'oxygène des atome bien plus léger, on comprend que le plomb pour un même volume est plus massif.



valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 13:54

guigui51250 a écrit:C'est la densité du plomb qui est supérieure à la densité des plumes


Voilà tout est là, comme la densité c'est en gros la même chose que la masse volumique (c'est à dire combien il y a de masse dans un volume)


Et je me disais, pour en revenir à la lune:
En fait la Lune chute. Imagine qu'il n'y ai plus d'air sur Terre et que tu lance un caillou. Au début tu le lançe pas très fort il retombe sur la Terre. Ensuite tu le lance trés fort, suffisament loin pour que tu puisse voir la coubure de la Terre. Il retombera après plus de temps que si la Terre était plate. En fait la Lune c'est comme un énorme caillou qu'on a lançée mais tellement fort qu'il siut la courbure de la Terre et ne retombe jamais...

guigui51250
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par guigui51250 » 03 Sep 2008, 14:40

valentin.b a écrit: En fait la Lune c'est comme un énorme caillou qu'on a lançée mais tellement fort qu'il siut la courbure de la Terre et ne retombe jamais...


bon par contre on ne sait toujours qui à eu l'idée de lancer un gros cailloux comme la lune lol imagine le mec...

Non mais plus sérieusement si tu te place à très haute altitude (au delà de l'atmosphère terrestre) et que tu lance un objet à 8km/s (si mes souvenirs sont bon) soit environ 28000km/h bah il est en orbite autour de la Terre lol c'est magique.

PS : si tu veux en savoir plus, je te conseille de lire "Astronome et Astrophysique" de Marc Séguin

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 15:45

Guigui tu est génial pour faire des transitions et montrer à korly quel sont les aplications des formule que je lui donne : )

v(lune) = V(GM/d)

Avec
G = 6.67e-11 USI
M = 5.97e24 kg
d(Lune-Terre)= 384 402 km

v(lune) = 32185 m/s = 322 km/s

Vérification géométrique :
La lune fait un tour autour de la terre en 28 jours = 28*24*3600 secondes
Le trajet quel parcourt est : 2Pi.d = 2.415e10 m
Soit une vitesse :

v = 998 m/s

La seule et bonne question qu'il faut se poser, c'est pourquoi j'ai du mal ??

Au fait tu voulais pas parler de la vitesse d'évasion ? Si oui sur terre elle vaut
v=V(2GM/d)
à peu pres 352 000 m/s = 352 km/s

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 15:48

J'avou être completement dans la vase... Je lis sur une page internet qu'elle de 11 km/s sur Terre soit un ecart relatif de 98% !

guigui51250
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par guigui51250 » 03 Sep 2008, 15:51

valentin.b a écrit:J'avou être completement dans la vase... Je lis sur une page internet qu'elle de 11 km/s sur Terre soit un ecart relatif de 98% !


lol oui tu as bugé là mais là je n'ai pas trop suivi ce que tu voulais faire au juste :hum:

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 15:56

J'ai pris une altitude 6400 km soit le rayon terrestre... D'après ma formule l'atitude qui correspondrait à une vitesse d'évasion de 11km/s= 11000m/s est :
11000 = V(2GM/d)
d = 2GM/11000²= 6 581 801 m... Je sais, j'ai mit 6400 au lieu de 6 400 000 m
:dodo:

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 15:59

Il ne c'est rien passé ^^:
v(évasion) = V(2GM/d)

v = 11155 m/s !! (ceci n'est pas une double factorielle... De toute façon je vous met au défi de la calculer ^^) = 11.1 km/s

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 16:03

Quand je refais la calul de la vitesse de la Lune... je trouve 1017 m/s ce qui est plus proche des 998 m/s.

L'honneur est sauf ^^' !

guigui51250
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par guigui51250 » 03 Sep 2008, 16:05

valentin.b a écrit:Quand je refais la calul de la vitesse de la Lune... je trouve 1017 m/s ce qui est plus proche des 998 m/s.

L'honneur est sauf ^^' !


lol dacord, il en a fallu du temps pour calculer la vitesse de la Lune par rapport à la Terre lol mais du moment que le résultat est approximativement bon ça va :++:

J'espère que tout ça ne va pas trop embrouiller le collègiens qui nous avait posé ces questions ^^

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 16:16

Pas problème, mais pour que ça soit clair

LA LUNE VA A 1000 m/s

LA VITESSE NECESSAIRE POUR S'ECHAPPER DE L'ATTRACTION TERRESTRE EST DE 11 000 m/s

korly
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par korly » 03 Sep 2008, 21:30

re merci pour toute les réponses
pour la lune j'ai pas tout compris mais kan j'aurais tous compris de la gravité au nivo de l'atmosphère je m'attaqurait à sa :p

j'ai pas suivi pour la masse de la terre avec
Sans me soucier des chiffres significatifs, désolé guigui ^^)
G = 6.67259e-11K = 8.99e9
m(terre) = 5.9736e24 kg
m(Lune) = 7.349e22 kg
m(proton) = 1.672623e-27 kg
C'est quoi la masse de la terre au final ?? aaa la je suis perdu c'est quoi un proton :help: :help: :help:

d'autres questions me sont venus en essayant de comprendre tous sa alor je vous les poses :

1) Il me semble que Newton dit que chaque corps s'attire est ce en parlant uniquement de la gravité ou bien moi aussi je peux attirer une pomme ^^ ??

2) Y a-t-il d'autres forces à par la force electro magnétique et y'a t'il d'autres mesures de force ex : si je donne un coup de poing contre un mur la force avec laquelle je l'ai donné est-elle mesurable ??

3) J'ai pas compris la formule avec a pour acceleration que définis le mot acceleration l'acceleration de l'objet c'est sa vitesse ? et si il a un mouvement allant vers l'espace ? La force est la même je crois mais tombera t-il ? Est-il possible de ne pas quitter l'atmosphère tout en ne perdant pas de l'altitude somme toute resté en orbite dans l'athmosphère en créant soit meme une force inverse à l'attraction terrestre ?

2ème loi :

La relation entre la force (F) appliquée à un corps et son accélération (a, définie comme la dérivée seconde du mouvement par rapport au temps) s'écrit :



F=m a, où m est la masse du corps (F et a sont de vecteurs)
C'est le principe fondamental de la dynamique.



Ensuite j'ai des exemples "bizzarres" mais bon je vous les poses quand même :

Si je tire une balle avec une arme à feu quelconque dison que la balle part à 100 km/h et sur une trajectoire qui serait parallèle au sol et à une hauteur de départ de 2 mètres à combien de mètres du lieu de tire va-t-elle atterir ? (la réponse m'importe peu mais j'aimerais connaitre les calculs à effectués)

L'avion je crois ne vole pas constamment vers lespace il vole "tout droit" enfin autour de la terre comment se fait il qu'il ne perde pas de l'altitude ?

La fusée y a t-il un moyen de calculer la force dégagée par ses réacteurs ? pour échapper à l'attracton ?

Voila je sais sa sort un peu du sujet mais en même temps ...

merci encore pour toute les réponses j'ai appris plus en une soirée sur ce fofo ken 3 mois de cours ^^
Korly

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 22:43

C'est quoi la masse de la terre au final ?? aaa la je suis perdu c'est quoi un proton ?
Le proton c'est ce qui constitue avec le neutron le noyau des élements chimiques (les élements chimique sont classé dans un tableau : on l'appel "La classification périodique des élements" http://fr.wikipedia.org/wiki/Classification_p%C3%A9riodique)

1) Il me semble que Newton dit que chaque corps s'attire est ce en parlant uniquement de la gravité ou bien moi aussi je peux attirer une pomme ^^ ??

Tout les corps qui ont une masse s'attirent. Si une pomme pèse 50 g et toi 50 kg la force d'atraction est, si vos centre de gravités sont à 1m de distance :F=G*0.050*50/1² = 1.66e-10 N = 0.000000000166 NC'est pas assez pour que ça soit vécu ^^, mais ça existe...

2) Y a-t-il d'autres forces à par la force electro magnétique et y'a t'il d'autres mesures de force ex : si je donne un coup de poing contre un mur la force avec laquelle je l'ai donné est-elle mesurable ??

Il existe d'autre force que la force de gravité et la force électrommagnétique, il y a la force nucléaire aussi (forte ou faible peu importe), qui permet de garder les neutrons et les protons "accrochés" entre eux.Pour le coup de poing, on calculerai plutôt l'energie que tu donne, mais l'exemple est assez compliqué, imagine plutôt des exemple comme des voitures ou des skieurs (les professeurs de physique adorent les skieurs^^)

3) J'ai pas compris la formule avec a pour acceleration que définis le mot acceleration l'acceleration de l'objet c'est sa vitesse ?

L'accélération c'est la prise ou la perte de vitesse,
Par exemple imagine toi dans une voiture :
Si tu "accélère" comme on dit, tu va de plus en plus vite, tu prend de la vitesse
Si tu freine (tu décelère) tu perds de la vitesse.
*et si il a un mouvement allant vers l'espace ?
J'admet que je comprends pas trop où tu veux en venir... désolé

La force est la même je crois mais tombera t-il ?
L'intensité de la force de gravitation décroit quand les deux corps s'éloignent...

Est-il possible de ne pas quitter l'atmosphère tout en ne perdant pas de l'altitude somme toute resté en orbite dans l'athmosphère en créant soit meme une force inverse à l'attraction terrestre ?

Les sattelites sont en haute athmosphère par exemple, il n'y a quasiment plus d'air, mais encore assez pour freiner les sattelites qui tombent petit à petit, on est obligé de les "remonter" grâce à des moteur, un peu comme des fusées. Tu peux aussi prendre l'exempledes avions, si ils avaient assez de carburant ils pourraient voler au dessus de la terre, dans l'athmosphère sans jamais se poser au sol... La force qui leur permeteraient de rester en orbite seraient alors la force de poussée de leur réacteurs


2ème loi : La relation entre la force (F) appliquée à un corps et son accélération (a, définie comme la dérivée seconde du mouvement par rapport au temps) s'écrit : * F=m a, où m est la masse du corps (F et a sont de vecteurs)C'est le principe fondamental de la dynamique.

Ensuite j'ai des exemples "bizzarres" mais bon je vous les poses quand même :

Si je tire une balle avec une arme à feu quelconque dison que la balle part à 100 km/h et sur une trajectoire qui serait parallèle au sol et à une hauteur de départ de 2 mètres à combien de mètres du lieu de tire va-t-elle atterir ?*(la réponse m'importe peu mais j'aimerais connaitre les calculs à effectués)

Oula tu va vite ^^, mais si tu veux... on va simplifier un peu...
Sans se soucier des forces de frottement de l'air :
Il faut des conditions initiales:
La hauteur : h
La vitesse initiale : v (100km/h)
L'angle avec l'horizontale : A
Alors si tu veux, je vais pas faire la démonstration parceque je ne suis pas sûr que ça t'aide, mais je te donne le résultat :

Z = -gx²/(2v²cos²(A)) + tan(A)x + h

x c'est la distance à partir de l'endroit où tu lance (en mètre)
Z, c'est la hauteur qu'atteint ta balle (en mètre)
En général quand Z = 0 (pour une valeur positive de x), la balle tombe par terre.

Cette éqation ne tient pas compte de la rondité (??) de la terre, mais est très précise pour les objets denses, et sur les petites longueurs. (marche avec le plomb mais pas les plumes)


L'avion je crois ne vole pas constamment vers lespace il vole "tout droit" enfin autour de la terre comment se fait il qu'il ne perde pas de l'altitude ?

déjà répondu, les réacteurs (et puis il y a un effet spécial avec la forme des ailes qui "l'aspire" vers le haut)

La fusée y a t-il un moyen de calculer la force dégagée par ses réacteurs ? pour échapper à l'attracton ?

Oui, mais ça prend plud de temps ^^...

Voila je sais sa sort un peu du sujet mais en même temps ...merci encore pour toute les réponses j'ai appris plus en une soirée sur ce fofo ken 3 mois de cours ^^

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 22:47

Et y'a pas de quoi, ça fait plaisir des gens interésés.

(Et la Terre a une masse de 5 970 000 000 000 000 000 000 000 kg)

valentin.b
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par valentin.b » 03 Sep 2008, 23:07

Is Guigui51... die ?

korly
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par korly » 04 Sep 2008, 07:38

ok merci je creuserais l'histoire de la balle sa m'interesse particulièrement mais c'est quoi l'histoire du skieur ?
Voila sorry malheuresement y a 1h et demi d'histoire ki semble avoir une attraction extrèmement forte sur moi (surtout quand ma mère est dèriere ^^)
Vraiment merci pour la réponse je trouve plus simple la comprehension avec les exemple et je préfère sans les protons la masse de la terre mais un peu long enfin encore merci
Korly

guigui51250
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par guigui51250 » 04 Sep 2008, 10:03

valentin.b a écrit:Is Guigui51... die ?


:ptdr: non je ne suis pas mort c'est juste que depuis hier soir j'ai trop de mal à accéder au forum... soit c'est le serveru soit c'est moi je ne sais pas.

En tout cas je vois que tu as retenu l'histoire de la masse lol c'est bien tu as parlé de la masse de la Terre :++:

Pour Korly, je ne connais pas l'histoire du skieur, c'est quoi? un paradoxe?
Et si tu veux parler d'énergie nucléaire, de force forte ou faible c'est mon rayon j'ai fait mon TPE là-dessus l'année dernière ^^

En attendant je vais partir pour la rentrée... et ouè il fallait bien que j'y passe aussi lol à moi l'année du Bac :we:

valentin.b
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par valentin.b » 04 Sep 2008, 10:53

Bonne rentrée à tous,
moi ma rentrée n'est que le 24 septembre TT

saaava
Membre Naturel
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Enregistré le: 05 Sep 2008, 18:15

par saaava » 05 Sep 2008, 18:24

Bonjour à tous

Moi aussi le thème de la gravité sa me plaît.

Mais j'ai une question avant un peu plus simple je pense

Je sais que:

force : par le poids = masse (corriger moi si je me trompe)

Mais pourriez vous m'expliquez comment on calcule la force svp

Amicalement saaava

Timothé Lefebvre
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par Timothé Lefebvre » 05 Sep 2008, 18:33

Pour calculer plus simplement la masse en troisième, tu peux le faire à partir de la formule P = mg. avec P le poids, m la masse et g la gravité (environ 9,6 sur la Terre). Le poids est en newton, la masse en kg et la gravité en N.kg^-1.

 

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