Lois de Newton et notion de référentiel

par **Dominique Lefebvre** » 26 Avr 2009, 16:56

Bonjour,
Je remarque depuis quelques temps déjà que les trois lois de Newton et l'utilisation des référentiels en mécanique ne sont pas vraiment bien comprises... On lit des choses épouvantables!
J'ai longuement réagi ici, mais cela n'est sans doute pas suffisant.
J'ai donc pondu quelques lignes (un certain nombre) que j'ai placé ici [url="http://www.tangentex.com/TroisLoisNewton.htm"]http://www.tangentex.com/TroisLoisNewton.htm[/url].

En effet, ce genre d'article n'a pas sa place dans notre forum.
Vous pouvez réagir ici ou sur [url="http://physiqueX.1fr1.net"]http://physiqueX.1fr1.net[/url].

par **Black Jack** » 27 Avr 2009, 14:53

Pourquoi écris-tu ceci :

...
Les 3 axes du repère sont orthonormés et dirigés vers 3 étoiles quelconques hors de notre galaxie

"Presque" quelconques, il faut quand même veiller à ce que les 3 étoiles et l'origine du repère ne soient pas coplanaires.

Et ceci:

Référentiel géocentrique
Ce référentiel a son origine au centre de masse de la Terre. Ses 3 axes sont parallèles aux axes du référentiel héliocentrique.

Pourquoi parallèles ?
Les étoiles choisies pour le référentiel héliocentrique peuvent ou non être les mêmes que pour le référentiel géocentrique.

:zen:

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 16:57

Salut,

J'ai trouvé cette introduction aux lois de Newton très interessante.
Cependant, il y a juste un petit détail que je trouve bizarre : on voit le PFD en 2de? parce que je n'ai pas souvenir de PFD en 2de mais je pense que c'est plutot en Terminale (à vérifier).

Et j'ai une question sur le paragraphe "référenciel héliocentrique", vous dites que le centre de masse du système solaire est le centre de masse du Soleil, comment on fait pour savoir ça?

par **Black Jack** » 27 Avr 2009, 17:11

guigui51250 a écrit:Salut,

J'ai trouvé cette introduction aux lois de Newton très interessante.
Cependant, il y a juste un petit détail que je trouve bizarre : on voit le PFD en 2de? parce que je n'ai pas souvenir de PFD en 2de mais je pense que c'est plutot en Terminale (à vérifier).

Et j'ai une question sur le paragraphe "référenciel héliocentrique", vous dites que le centre de masse du système solaire est le centre de masse du Soleil, comment on fait pour savoir ça?

Dominique va sûrement répondre à tes questions, personnellement voila ce que j'en pense :

On fait parfois la distinction entre le référentiel de Copernic et le référentiel de Kepler.

Le référentiel de Kepler est un référenciel héliocentrique, son origine est le centre du Soleil.

Le référentiel de Copernic a son origine au centre d'inertie du système solaire.

Les centres du Soleil et du système solaire sont proches (à l'échelle du système solaire) l'un de l'autre et donc souvent ces 2 référentiels (Kepler et Copernic) peuvent êtres utilisés l'un pour l'autre.
Mais, prendre l'un pour l'autre est ou non permis en fonction du phénomène étudié.

:zen:

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 17:45

Ah ok, on néglige la différence qu'il y a entre ces deux référentiels si l'on travaille à l'échelle de la galaxie.
Enfait dans ce qu'il avait dit je pensais vraiment qu'il disait que le centre de masse du Soleil est égal au centre de masse du système solaire. Peut-être plus d'info quand la réponse de Dominique ^^ en tout cas merci pour cette precision.

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 18:32

guigui51250 a écrit:Cependant, il y a juste un petit détail que je trouve bizarre : on voit le PFD en 2de? parce que je n'ai pas souvenir de PFD en 2de mais je pense que c'est plutot en Terminale (à vérifier).

Bonjour,
La deuxième loi de Newton, appelé aussi le PFD, est au programme de 1ere S. En Seconde, dans le programme français, vous ne voyez que la première loi (le principe d'inertie).
Les trois lois de Newton sont citées dans le programme de 1S (d'après les bouquins de 1S que j'ai sous la main...)

Et j'ai une question sur le paragraphe "référenciel héliocentrique", vous dites que le centre de masse du système solaire est le centre de masse du Soleil, comment on fait pour savoir ça?

J'ai écris "Son origine est située au centre de masse du système solaire, qui est assimilé au centre de masse du Soleil" le centre de masse du système solaire n'est pas le centre de masse du Soleil, mais peut y être assimilé. La distance séparant les deux centres de masse est négligeable devant les dimensions du système solaire.

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 18:40

Dominique Lefebvre a écrit:Bonjour,
La deuxième loi de Newton, appelé aussi le PFD, est au programme de 1ere S. En Seconde, dans le programme français, vous ne voyez que la première loi (le principe d'inertie).
Les trois lois de Newton sont citées dans le programme de 1S (d'après les bouquins de 1S que j'ai sous la main...)

Ah bah mince alors j'ai aucun souvenir de 2de loi de Newton en 1ère...

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 18:41

Black Jack a écrit:Pourquoi écris-tu ceci :

...
Les 3 axes du repère sont orthonormés et dirigés vers 3 étoiles quelconques hors de notre galaxie

"Presque" quelconques, il faut quand même veiller à ce que les 3 étoiles et l'origine du repère ne soient pas coplanaires.

Bonjour,
"quelconques" sous réserve que les axes ainsi formés constituent un repère orthogonal..

Et ceci:

Référentiel géocentrique
Ce référentiel a son origine au centre de masse de la Terre. Ses 3 axes sont parallèles aux axes du référentiel héliocentrique.

Pourquoi parallèles ?
Les étoiles choisies pour le référentiel héliocentrique peuvent ou non être les mêmes que pour le référentiel géocentrique.
:zen:

La définition usuelle du référentiel géocentrique: un référentiel dont l'origine est le centre de masse de la Terre et dont les axes sont parallèles aux axes du référentiel de Copernic.
Ce référentiel n'est d'ailleurs pas galiléen au sens stricte, car en translation elliptique par rapport au référentiel de Copernic.

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 18:42

guigui51250 a écrit:Ah bah mince alors j'ai aucun souvenir de 2de loi de Newton en 1ère...

Au programme de 1ere S, sans aucun doute...

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 18:44

ouè je te crois, en plus j'ai même plus le bouquin de 1ère pour vérifier mais vu que tu as confirmation avec un bouquin de 1ère pas de problème, un simple petit oubli ^^ (petit car revu en terminale)

par **Black Jack** » 28 Avr 2009, 13:09

Dominique Lefebvre a écrit:Bonjour,
"quelconques" sous réserve que les axes ainsi formés constituent un repère orthogonal..

La définition usuelle du référentiel géocentrique: un référentiel dont l'origine est le centre de masse de la Terre et dont les axes sont parallèles aux axes du référentiel de Copernic.
Ce référentiel n'est d'ailleurs pas galiléen au sens stricte, car en translation elliptique par rapport au référentiel de Copernic.

Pas sûr que ce soit LA DEFINITION USUELLE.

On la retrouve telle quelle en quelques endroits (sur le net) qui semblent tous recopiés les uns sur les autres mots pour mots, mais on en trouve une multitudes d'autres.

La plus fréquente est celle-si (ou équivalente)

Le référentiel géocentrique a le centre de la terre pour origine et 3 axes dirigés vers les centres de 3 étoiles lointaines (les quatre points n'étant pas dans un même plan).

Il n'y a aucune obligation dans cette définition que ce référentiel soit orthonormé, ni aucune obligation pour que ses axes soient parallèles à ceux du référentiel de Copernic.

Par contre, cela ne gêne en rien d'imposer ces conditions supplémentaires, cela facile largement beaucoup de calculs.
... Mais ne pas préciser ces conditions supplémentaires et les considérer comme "usuelles" est un pas bien dangereux à franchir.

On peut faire une recherche tous azimuts sur le net pour voir les définitions utilisées et considérer la plus répandue comme "usuelle" ... mais ce ne sera pas alors à coup sûr celle que tu penses.

Chacun pense que la définition (quel que soit le domaine) qu'il utilise est LA DEFINITION, la seule, la vraie ...
Et il y a donc presque autant de VRAIES définitions d'une notion qu'il n'y a de physiciens
... Dangereux.

Comme quoi, le travail que tu tentes de faire est plein d'embûches.

Ne rien présumer et tout redéfinir ...
C'est un travail de Titan.

:zen:

par **Dominique Lefebvre** » 28 Avr 2009, 16:04

Bonjour,

Tous les cours de prépa et d'université (L1 - M1 en méca générale) que j'ai sous la main (un certain nombre...) utilisent la définition que je donne, et que j'admettrais donc comme usuelle. Je t'accorde qu'ils ne précisent pas souvent qu'il s'agit d'un repère orthonormé, mais ils le représentent TOUS comme un repère orthonormé, sans le dire...

Je ne prétends pas non plus sur mon site présenter une vérité (la mienne ou un autre) mais à donner un éclairage aux lecteurs. Ils sont libres de chercher ailleurs et de choisir leur propre définition. Je n'ai d'alleurs pas de vérité en mécanique céleste, étant quanticien...

Et enfin, on ne peut pas plaire à tout le monde! Si je peux éclairer quelques élèves, j'aurais atteint mon but.

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