détermination expérimentale de la masse de jupiter au 114-900

[gglagreg]

Bonjour

 

je vous propose une petite expérience réalisée l'année dernière permettant de déterminer la masse de Jupiter avec un télescope newton 114-900 et une webcam :

 

 

http://astrophotogga.wifeo.com/documents/Masse--jupiterc-.pdf

 

 

Dites moi , SVP , ce que vous ne comprenez pas , ou /et ce qui n'est pas clair !

 

amicalement

[Ygogo]

Bonsoir

 

Merci pour cette idée d'expérience, et pour ce document très "pédagogiqe" !

[chticumulus]

Chouette expérience ! ! ! Et super bien expliquée, BRAVO ! ! !

 

Pierre

[gglagreg]

bonjour

 

Merci beaucoup !

 

tout est clair ? interro la semaine prochaine ?

 

amicalement

[sunfish22]

Bonsoir,

 

Très bonne idée cette manip , gglagreg !

 

Je me posais la question, qui a été le premier à calculer la masse de Jupiter et quelles découvertes ont été nécessaires pour arriver à calculer sa masse ?

 

Il a d'abord fallu connaître les lois de Kepler datant de 1609 et 1618, la 3eme loi donnant les proportions du système solaire.

 

Jean Dominique Cassini et Jean Richer à Cayenne ont donné une dimension au système solaire en mesurant la distance Terre Mars lors de l'opposition périhélique de 1672.

 

Newton , en énoncant sa loi sur la gravitation en 1684 , lie la période de révolution d'un astre à la masse de l'astre central (le Soleil dans le cas des planètes, la planète dans le cas des satellites) , mais il manque encore la connaissance de la valeur de la constante de gravitation G.

 

Henry Cavendish fait une expérience de 'pesée' de la Terre , et détermine ainsi la masse de la Terre et sa densité sans avoir à déterminer exactement la valeur de G , qu'il n'aurait pas publié ? On lui attribue pourtant la détermination de la première valeur de G à 1,2% près ?

 

Ce serait donc Henry Cavendish qui aurait finalement calculé ou permis de calculer la masse de Jupiter et celle du système solaire, à partir de 1798 en fournissant la dernière pièce du puzzle ?

 

Tout ca avec de simples masses suspendues à un fil de torsion dont il a comparé les déviations ! Quand même fortiche !

 

Je propose un lien sur le sujet : http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/html/Gravitation/GravitApprof.html

 

Faites de beaux rêves !

 

Jean

[gglagreg]

bonjour Sunfish

 

je vois que l'on a les mêmes préocupations , reconstituer l'historique des mesures des arpenteurs du ciel !

=> par quoi a- t- on commencé , et de quoi avait on besoin pour franchir l'étape suivante ....

 

Le terme de "Puzzle" que tu emploies me semble tout à fait juste !

 

Merci pour toutes ces précisions

 

à bientôt , amicalement

[sunfish22]

Bonjour ,

 

Il est aussi interessant de constater que l'on avait mesuré la vitesse de la lumière bien avant de connaitre la masse des planètes et du Soleil.

 

Ole Romer avait mesuré aux alentour de 214 000 km/s je crois avec des mesures sur les satellites de Jupiter justement et James Bradley avait mesuré 308 000 km/s en 1725.

 

La manip de Romer peut aussi etre faite par un amateur d'ailleurs, on doit trouver assez facilement les détails sur le net.

 

Edit : La mesure de Romer date de 1675, du temps des débuts de l'Académie des Sciences sous Louis XIV.

 

 

Jean

[Lasilla]

Mais tu sais que c'est trèèèèès intéressant, ça?!

Je crois qu'il va falloir que je t'envoie un petit MP...

 

[Ygogo]

Bonjour

 

Le texte de la communication de Roëmer est disponible en mode image, au format PDF, sur le site de la Bibliothèque Nationale.

http://gallica.bnf.fr/

 

Je ne peux pas le mettre en pièce jointe, le fichier est trop gros.

 

Demandez le "Journal des Sçavans" pour l'année 1676, et téléchargez les pages 233 à 236...

 

D'autre part, il y a un livre récent qui donne des idées pour des manips "pédagogiques" de toutes sortes :

"Arpenter l'Univers : Comment observer, photographier & filmer le ciel en direct" de Gilles Dodray et Dominique Proust (Vuibert 2003)

 

Bonne lecture !

[gglagreg]

Bonjour

 

Oui , la méthode de RÖMER ,ça fait un moment que ça me chatouille de la refaire avec le même matériel télescope et webcam de base .... faut juste s'organiser pour les soirs où un transit se produit....

avec les horloges des ordis synchronisés sur les serveurs de temps , on dispose tous d'un temps de référence => on peut faire du travail collaboratif...

 

On se lance ?

 

amicalement

[ChiCyg]

gglagreg, il me semble que tu t'es planté sur les transformations des dates en secondes. Par exemple entre les deux premières mesures il y a 24 heures et 31 minutes soit 24*60*60 + 31*60 = 88260 s.

 

Si tu veux poursuivre l'exercice tu pourrais mesurer la masse jovienne par rapport à la masse de la terre (a3/T2 est proportionnel à la masse) et ensuite déterminer la masse de la terre.

 

Je ne sais pas comment cela a été fait, je suppose en mesurant la différence de période d'un pendule à l'équateur et à une autre latitude.

 

Si tu pousses encore l'exercice, il faut avant tout déterminer les distances : diamètre de la terre, distance terre-soleil ... et avec ça, et les différentes périodes des planètes et de leurs satellites de la lune, tu devrais arriver à la masse du soleil et de tous les objets du système solaire qui ont des satellites et avec ta CCD à des mesures de densité.

[gglagreg]

gglagreg, il me semble que tu t'es planté sur les transformations des dates en secondes. Par exemple entre les deux premières mesures il y a 24 heures et 31 minutes soit 24*60*60 + 31*60 = 88260 s.

 

:o :b:OUUUUPS !!!! je vais reprendre ça ;=> ça fait un petit décalage temporel de quelques % ..... => peut être que ça améliorera la précision ...

 

C'est fait , vous disposez de la version "c" qui est corrigée ....

 

 

 

 

amicalement

[sunfish22]

Bonjour,

 

gglagreg, tant qu’on y est, tu pourrais aussi ‘pousser’ jusqu’à faire une manip à la Cavendish pour retrouver G au lieu de fournir la valeur ! [/mode Chicyg]

 

Moi j’ai la grosse excuse pour ne pas faire de manip sur Jupiter en ce moment : Dans mon jardin, l’écliptique est en grande partie cachée par un rideau d’arbre. Sans compter les nuages bretons .... bien que ces temps ci les nuits soient très claires (et très humides ).

 

Merci Ygogo pour ce lien de la BNF. Je n'imaginais pas que l'on puisse avoir accès aussi librement à des documents datant de 1676 !

 

L’extrait : http://farm3.static.flickr.com/2645/4010582803_0ff4e10d3b_o.jpg

 

En fait , dans cet article , Roemer ne donne pas de valeur de la vitesse de la lumière, il donne des temps approximatifs de retard de révolution de satellites galiléens : 'près d'un demy quart d'heure' , '10 minutes'. Ils ne devaient pas encore connaitre les secondes à cette époque (Edit : A cette époque , il y avait les pendules de Huygens qui battaient déjà la seconde et Jean Richer à Cayenne en 1672 avait déjà remarqué que la durée de la seconde variait à l'équateur).

 

Comme on a une bonne idée des distances dans le système solaire depuis 1672, ces temps étaient facilement convertibles en vitesse de propagation.

 

'Arpenter l'Univers' est effectivement un excellent bouquin décrivant ce genre de calculs. J’ai dû le prêter à je ne sais qui ..... et je ne l’ai jamais revu

 

Jean

[Leimury]

Bonjour,

 

Bel exercice de style mais pas très pragmatique.

Tu te sers de Wikipaedia pour le diamètre de Jupiter.

Sans cette donnée, ça marche pas.

Tant qu'à faire, on a la masse dans la même page

 

Disons que c'est un TP d'astro.

Tout de même pas mal du tout,

ton PDF et les calculs à partir des images fournies par ton tube

 

Bon ciel

[Ygogo]

Bonsoir

Merci pour la mise en page de l'extrait du Journal des Sçavans.

Le site "Gallica" donne accès à de véritables trésors, dans tous les domaines...

 

Pour la manip de Cavendish, il y a des gens du CLEA qui l'ont refaite il y a quelque temps, à Lyon. Voir les numéros 104 et 105 des Cahiers Clairault (2004)

http://www.ac-nice.fr/clea/CleaCahiers.html

[gglagreg]

Bonjour,

 

Bel exercice de style mais pas très pragmatique.

Tu te sers de Wikipaedia pour le diamètre de Jupiter.

Sans cette donnée, ça marche pas.

Tant qu'à faire, on a la masse dans la même page

 

Disons que c'est un TP d'astro.

Tout de même pas mal du tout,

ton PDF et les calculs à partir des images fournies par ton tube

 

Bon ciel

 

Bonjour , merci de ta participation .

 

une autre façon de faire si on veut être 100 % autonome , sans utiliser Wiki , c'est de calculer la masse volumique de Jupiter .

 

Au lieu de calculer M , on calcule le rapport M/Volume , car on connaît d'après mes photos le rayon ( en pixel ) donc le volume de la planète ....alors là on est 100% autonome ....

 

après ," l'esprit " c'est plus comme le disait sunfish , c'est d'utiliser les différentes pièces d'un puzzle .....c'est sûr que je ne peux pas tout retrouver tout seul !

 

Connaissant le diamètre réel de jupiter , ayant déterminé tout seul sa masse volumique , je peux donc calculer sa masse ....voilà comment il faut voir le Pb ....

pour cela , c'est vrai , j'ai besoin d'une donnée "extérieure " , que je trouve sur wiki , mais qui pourrait faire l'objet d'une autre activité : comment déterminer le rayon de jupiter avec une web cam et un 115 -900 ....

 

on en revient à cette idée de Puzzle lancée par sunfish , de quoi à t on besoin ...par quoi on commence ...

 

Au passage c'est vrai , j'utilise aussi la valeur de G comme dit sunfish ...là aussi c'est wiki qui le donne ....le titre de mon post est un peu volontairement un peu "provocateur " pour attirer les foules ....

 

l'idée générale qui me motive profondément est de passer du mot j'observe avec ma lunette ou mon telescope à : je mesure avec cet instrument ....je pense que cela fait une grande différence ! à la fois dans la pratique et dans l'utilisation des résultats numériques , qui sont souvent du domaine contemplatif ....

 

à l'origine c'était une activité faite pour relancer le club astro de mon lycée ....j'ai été nommé sur un autre poste et donc je n'ai pas pu le tester avec des élèves en club ...

 

à bientôt

amicalement

[Fozzy]

Salut,

 

Franchement, hyper intéressant comme TP pour passer de la contemplation à la compréhension.......

 

Super,

J'ai téléchargé le PDF et les deux logiciels dont il est question dans le TP et je test dès que possible.

 

Merci

 

Astro amicalement,

Fozzy

[Leimury]

pour cela , c'est vrai , j'ai besoin d'une donnée "extérieure " , que je trouve sur wiki , mais qui pourrait faire l'objet d'une autre activité : comment déterminer le rayon de jupiter avec une web cam et un 115 -900 ....

 

amicalement

 

Ben on prend la distance Terre-Jupiter sur internet ?

 

T'inquiètes, sans certaines ressources c'est impossible.

 

Bon ciel