N´est-il pas à l`aise?

[Jigsaw_89]

Bonjour, je viens de faire un devoir en classe en physique qui portait sur la relativité restreinte et j`ai une question importante à vous poser... :

La question posée dans le devoir était du type:

"Un astronaute qui voyage à une vitesse proche de celle de la lumière va t-il se sentir mal à l`aise ? (car sa masse augmente)"

Comme l`astronaute se considère au repos dans le référentiel du vaisseau, sa masse au repos reste inchangée: Par conséquant, l´astronaute ne se sent pas mal a l´aise lorsqu´il voyage à une vitesse proche à celle de la lumière.

Or, pour un observateur extérieur au référentiel du vaisseau, l´astronaute est en mouvement et possède donc une quantité de mouvement et une énergie cinétique. Comme la vitesse est très importante, il faut considérer la quantité de mouvement et l´énergie cinétique comme des grandeurs relativistes: Il faut dès lors calculer avec la masse relativiste de l`astronaute:

Puisque m²=mo²/1-(v/c)²,(m étant la masse relativiste et mo étant la masse au repos de l`astronaute), la masse relativiste augmente au fur et à mesure que la vitesse du vaisseau spatial augmente.(Car :Considérons un corps de masse au repos non nulle: Pour accéler ce corps, il faut lui fournir une certaine quantité d´énergie. Or, pour des vitesses approchant la vitesse de la lumière, la masse va augmenter et l´énergie qu´il faut fournir pour accélérer le corps d´avantage aussi. Pour une masse qui tend vers l´infini, il faut fournir une énergie infinie: ce qui est impossible) Voilà, le problème c`est que je ne sais pas vraiment quel référentiel choisir : celui du vaisseau ou celui d`un observateur extérieur? En tout cas je compte sur vous pour me dévoiler ce mystère merci

[Jeff Hawke]

Voilà, le problème c`est que je ne sais pas vraiment quel référentiel choisir : celui du vaisseau ou celui d`un observateur extérieur? En tout cas je compte sur vous pour me dévoiler ce mystère merci

 

Je ne comprends pas le problème, ou du moins ta question. Tu veux choisir un référentiel pour faire quoi ?

 

Parce que, pour autant que je ne me trompe, ton raisonnement sur les masses est correct.

 

Et lui n'a aucune raison d'être mal à l'aise, si ce n'est qu'il subit une accélération, mais celle ci peut être faible, cela n'a pas d'importance. Je crois avoir lu quelque part (ça se calcule, remarque, mais bon...) que si l'on fait subir à un vaisseau une accélération de un g (ce qui est raisonnable ), ce vaisseau approchera (approcherait, en fait, car on ne sait pas faire...) la vitesse de la lumière au bout d'un an.

['Bruno]

Dans cette question, on suppose que le voyageur est déjà à une vitesse proche de la lumière. Donc la phase d'accélération est hors-sujet. Si l'accélération a été brutale, il est mort ; si elle a duré un an, il ne s'est rendu compte de rien (en gros). Mais qu'importe : à présent sa vitesse est constante (si je comprends bien la question) donc c'est comme s'il était immobile.

 

De plus il faudrait préciser par rapport à quoi il se déplace à cette vitesse. Par rapport à un observateur ? Dans ce cas, n'oublions pas que l'observateur se déplace à une vitesse proche de la lumière par rapport à notre astronaute, donc l'observateur se sentira ni plus ni moins mal à l'aise que l'astronaute.

 

D'ailleurs, on ne dit pas que l'astronaute a été autrefois fixe par rapport à l'observateur. Ça se trouve, il vient d'une planète qui se déplace depuis toujours à une vitesse proche de la lumière par rapport à la notre, et n'a donc pas eu besoin de la moindre accélération pour atteindre sa vitesse actuelle par rapport à nous.

 

Mais j'ai peut-être mal compris la question ? (de toute façon elle est imprécise car il n'est pas dit explicitement que la vitesse est uniforme.)

[GuillaumeB]

"Un astronaute qui voyage à une vitesse proche de celle de la lumière va t-il se sentir mal à l`aise ? (car sa masse augmente)"

...

Il faut dès lors calculer avec la masse relativiste de l`astronaute:

Puisque m²=mo²/1-(v/c)²,(m étant la masse relativiste et mo étant la masse au repos de l`astronaute), la masse relativiste augmente au fur et à mesure que la vitesse du vaisseau spatial augmente.

 

Bonjour.

 

Le concept de masse variable a été abandonné par Einstein lui même en 1948.

 

Je cite le livre de J.P Perez, professeur à l'université de Toulouse que j'ai eu la chance d'avoir en cours de relativité.

Voici ce qu'écrit Einstein à L.Barnett à propos de la masse variable :

 

"Il n'est pas bon de parler de masse M = m / (1-v²/c²)^(-1/2) d'un corps en mouvement, car M ne peut être défini de façon claire. Il vaut mieux ne parler que de "masse au repos" m. En revanche, on peut donner les expression de la quantité de mouvement et de l'énergie pour représenter l'inertie d'un corps en mouvement très rapide."

José-Philippe Pérez - Relativité / Dunod

 

 

On peut même introduire des masses transversales et longitudinales... mais plus personne ne parle de ça mis à part pour l'histoire.

 

L'idéal en mécanique (classique et relativiste) c'est de se baser sur la quantité de mouvement même si c'est moins parlant que la masse, c'est plus rigoureux.

[Jigsaw_89]

Peut-être que vous n´avez pas compris ma question mais vous venez quand même d´y répondre. Remarque: la vitesse de l´astronaute est constante^^

['Bruno]

Donc l'astronaute n'est pas plus mal à l'aise que l'observateur.

[Invité akira]

Bonjour.

 

Le concept de masse variable a été abandonné par Einstein lui même en 1948.

 

Je cite le livre de J.P Perez, professeur à l'université de Toulouse

 

Ma foi heureusement que tu ne l as eu que comme prof ... Ce type est parfaitement insupportable. Il se prend pour le dieu de la physique parce qu il a ecrit trois bouquin qui sont loin d etre les meilleurs dans le domaine. Il est d une pretention formidable et d un elitisme tout a fait delirant.

 

Bon j arrete ...

[GuillaumeB]

Ma foi heureusement que tu ne l as eu que comme prof ... Ce type est parfaitement insupportable. Il se prend pour le dieu de la physique parce qu il a ecrit trois bouquin qui sont loin d etre les meilleurs dans le domaine. Il est d une pretention formidable et d un elitisme tout a fait delirant.

 

Bon j arrete ...

 

Certes mais ses cours sont bons, il sait faire passer les choses, faut le reconnaître.

[guik]

Peut-être que vous n´avez pas compris ma question mais vous venez quand même d´y répondre. Remarque: la vitesse de l´astronaute est constante^^

 

C'est pas qu'on a pas compris la question, c'est juste qu'il n'y en a pas de question dans ton probleme...

 

A part un vague :

 

"...je ne sais pas vraiment quel référentiel choisir : celui du vaisseau ou celui d`un observateur extérieur?"

 

C'est la seule phrase plus ou moins interrogative de ton texte...

 

Et si c'est vraiment ca ta question, alors la réponse est :

 

"Tu prends le referentiel que tu veux..."

 

==> Parce que si tu nous dit pas vraiment ce que tu veux calculer avec ton référentiel.... alors le referentiel n'a pas d'importance !

 

[cap canaveral]

Ben si il va à la vitesse de la lumière, il a une masse infinie, il doit quand même le sentir passer et avoir l'impression d'être un gros lard !

[Jeff Hawke]

Ben si il va à la vitesse de la lumière, il a une masse infinie, il doit quand même le sentir passer et avoir l'impression d'être un gros lard !

 

Tu confonds la masse pesante et la masse inerte...

 

Pour que la masse inerte devienne pesante, il faut de la gravité ou de l'accélération (c'est la même chose, d'une certaine façon).

 

En vitesse uniforme, le plomb et la plume rivalisent de légéreté.

['Bruno]

Le photon va à la vitesse de la lumière et n'est sûrement pas de masse infinie, puisqu'il est de masse nulle.

[Snark]

Le photon va à la vitesse de la lumière et n'est sûrement pas de masse infinie' date=' puisqu'il est de masse nulle.[/quote']

 

Masse nulle au repos, en mouvement il représente une quantité d'énergie liée à sa fréquence et comme E=mc²....

[ArthurDent]

nan, E^2=m^2c^4+p^2c^2 ...

 

bref, never mind.

[Snark]

Si c'est la notion de masse au repos que tu rejettes c'est plutôt paradoxal puisque tu cites et tu te bases sur un article qui utilise cette notion.

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?p=377671#post377671

 

Pour le reste tu as raison,

http://www.ibiblio.org/lunar/school/library/massphot.html

[cap canaveral]

Tu confonds la masse pesante et la masse inerte...

 

Pour que la masse inerte devienne pesante, il faut de la gravité ou de l'accélération (c'est la même chose, d'une certaine façon).

 

En vitesse uniforme, le plomb et la plume rivalisent de légéreté.

 

Ah oui pardon, j'ai confondu...

[ArthurDent]

Jeff, je ne pige pas ta remarque, puisque jusqu' à preuve du contraire (i.e. de l' invalidité du principe d' équivalence), la masse pesante et la masse inerte, c' est la même chose.

 

Snark. Si ta dernière remarque s' adresse à moi, non , je ne rejette pas la notion de "masse au repos". La masse au repos, il est commode de l' appeler la masse tout court, et d' en faire un invariant relativiste, c' est plus "naturel". Mais ce n' est qu' une convention (qui évite d' avoir une masse qui dépends de la vitesse relative de l' objet considéré).

Il est tout aussi valide de parler de masse relativiste, (i.e. d' intégrer le terme de changement de référentiel dans le terme de masse), c' est une question de choix.

Dans pratiquement toutes les publications, quand on parle de masse "tout court" on parle d' une masse invariante par changement de référentiel, qui vaut bien entendu la masse au repos du truc considéré.