Bonsoir,
J'aurais une question à poser à propos d'un voyage dans l'espace.
On peut calculer son poids en Newton en faisant le produit de sa masse et de l'énergie potentielle de pesanteur, donc il n'y a aucun problème pour calculer son poids sur Terre ou sur la Lune.
Mais par contre, comment peut-on calculer le poids d'un personne dans l'espace, donc en apesanteur, sachant de cette énergie de pesanteur est nul ?
Si je pouvais avoir une réponse détaillée ça serait parfait. Merci de votre réponse
Paul.
Le poids se calcule uniquement sous l'influence de la pesanteur, c'est une force.
Pour plus de détails :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Poids
https://fr.wikipedia.org/wiki/Masse
Ben non puisque par définition : "Le poids est l'action exercée sur un corps massique au voisinage de la Terre, dont l'intensité et la direction sont égales à celle de la résultante des autres forces appliquées à l'équilibre en son centre de gravité, et de sens opposé."
Par contre dans l'espace tu peux calculer ta masse.
Je passe une couche de rigueur dans tout ça.
Paulnancy
Bonsoir,J'aurais une question à poser à propos d'un voyage dans l'espace.
On peut calculer son poids en Newton en faisant le produit de sa masse et de l'énergie potentielle de pesanteur,
non pas l'énergie potentielle de pensanteur, mais l'accélération de la pesanteur, qui vaut 9.81 m/s² environ à l'équateur.
Cette accélération dépend du lieu (9.83 m/s² aux pôles, et 9.78 m/s² à l'équateur)
Le poids par définition, c'est la force exercée par la terre sur un objet.
L'énergie potentielle, c'est la quantité d'énergie que tu dois fournir à un objet pour l'emmener d'un endroit à un autre (en fixant le premier endroit comme référence du zéro pour l'énergie potentielle). Cette énergie s'exprime en joule en unité internationale, mais elle peut très bien être exprimé en calorie.
Donc à titre d'exemple, pour soulever la masse d'un objet de 100 gramme, à une hauteur de 1 mètre, il faut fournir environ 1 joule à la surface de la terre.
Pour calculer l'énergie potentielle U d'un objet de masse m à l'altitude h en fixant le zéro de l'énergie potentielle à l'altitude zéro (que tu peux décréter) :
U = mgh
où g est l'accélération de la pesanteur.
Paulnancy
donc il n'y a aucun problème pour calculer son poids sur Terre ou sur la Lune.
Pas de problème non plus.
Paulnancy
Mais par contre, comment peut-on calculer le poids d'un personne dans l'espace, donc en apesanteur, sachant de cette énergie de pesanteur est nul ?
Et ben il n'y a pas de poids tout simplement parce qu'aucune force n'agit sur l'objet en question, donc le poids est nul, c'est pourquoi tu peux voir les astronautes flotter.
Paulnancy
Si je pouvais avoir une réponse détaillée ça serait parfait. Merci de votre réponsePaul.
Messagepar Maulus » 03/03/2010 - 15:16:18
Le poids fait intervenir une accélération.
La gravité est une accélération.
Non, la gravité ce n'est pas une accélération, c'est une action à distance qui fait que dans la Nature deux masses s'attirent par une force donnée par la loi de la gravitation exprimée par Newton. f = Gmm'/r2
Une force c'est une action qui est capable de changer l'état de mouvement d'un corps, donc sa vitesse. L'accélération apparait là car elle est la mesure de la variation d'une vitesse. La loi fondamentale de la mécanique dit que force =masse＊accélération
Le poids d'un corps c'est, à la surface de la Terre, la mesure de la force d'attraction de la Terre sur ce corps, ou, ce qui est égal, de la force d'attraction de ce corps sur la Terre ! Avec ma masse m = 72 kg, j'attire la Terre à moi avec une force = f= G＊72＊(masse de la Terre)/r2
où r = le rayon de la Terre = 6378000 m, et G = 6,6742.10-11 N·m2·kg-2 , masse Terre =6 10^24 kg
C'est pour cela que ça n'a pas de sens de parler de son poids dans l'espace.
En revanche on pourrait, par extension parler de son poids à la surface de la Lune = force de gravitation entre la masse de l'individu et celle de la Lune.
Dans tout cela il y a une dramatique confusion de langage qui vient de ce que l'on exprime notre poids en kg, alors que le poids est une force, et le kg est une unité de masse, de quantité de matière !
Je sais, ce n'est pas très facile, j'espère que j'ai été claire.
bien le bonjours à vous qui m'avez lu.
agathos
Messagepar Maulus » 03/03/2010 - 15:16:18
Le poids fait intervenir une accélération.
La gravité est une accélération.Non, la gravité ce n'est pas une accélération, c'est une action à distance qui fait que dans la Nature deux masses s'attirent par une force donnée par la loi de la gravitation exprimée par Newton. f = Gmm'/r2
Une force c'est une action qui est capable de changer l'état de mouvement d'un corps, donc sa vitesse. L'accélération apparait là car elle est la mesure de la variation d'une vitesse. La loi fondamentale de la mécanique dit que force =masse＊accélération
Le poids d'un corps c'est, à la surface de la Terre, la mesure de la force d'attraction de la Terre sur ce corps, ou, ce qui est égal, de la force d'attraction de ce corps sur la Terre ! Avec ma masse m = 72 kg, j'attire la Terre à moi avec une force = f= G＊72＊(masse de la Terre)/r2
où r = le rayon de la Terre = 6378000 m, et G = 6,6742.10-11 N·m2·kg-2 , masse Terre =6 10^24 kg
C'est pour cela que ça n'a pas de sens de parler de son poids dans l'espace.
On peut dire que le poids est nul dans l'espace.
Sinon pour la gravitation, il y a plusieurs paradigme :
- c'est effectivement la force qui agit à distance sur un corps massif par un autre corps, cette force est proportionnelle à la masse des deux corps, et inversement proportionnelle au carré de leur distance
- on parle également du champ de gravitation, où l'on peut imaginer une masse test, que l'on place précisément en un endroit, et l'on mesure la force agissant sur ce corps, la valeur de cette force est le champ (et en fait c'est sa valeur en N/kg puisque mesurée pour 1 kg, et cette grandeur est homogène à une accélération). Donc un champ de gravitation est homogène à une accélération (mais il ne faut pas confondre les deux)
- on parle également du principe d'équivalence, et il n'y a qu'un raccourci pour identifier accélération et champ de gravitation (en fait si la charge électrique était proportionnelle à la masse, on identifierait également accélération et champ électrique)
- dernier paradigme, le champ de gravitation est la courbure de l'espace temps.
agathos
En revanche on pourrait, par extension parler de son poids à la surface de la Lune = force de gravitation entre la masse de l'individu et celle de la Lune.
Dans tout cela il y a une dramatique confusion de langage qui vient de ce que l'on exprime notre poids en kg, alors que le poids est une force, et le kg est une unité de masse, de quantité de matière !
Je sais, ce n'est pas très facile, j'espère que j'ai été claire.
bien le bonjours à vous qui m'avez lu.
Sinon ch'uis totalement ok.
Victor
La masse c'est une quantité de matière, tandis que le poids c'est la force que subit cette masse soumisse à une accélération ici accélération de la pesanteur P= M.g plus couramment F= M (gamma)
Si je comprends bien il s'agit de diviser son poids par l'accélération terrestre (environ 9,81 m/s/s) afin de connaître sa masse. Pesant 85Kg j'aurai donc une masse d'environ 8,6. 8,6 une quantité de matière.
Mais, Il y a-t-il un étalon de la masse ?
La masse est en kg l'accélération en m/s² et la force de pesanteur le newton... Soit ta masse de mettons 85 kgs X 9.81m/s²... Ca fait un poids en newtons de 833.85 Newtons... Ce qui corresponds à une force qui te maintient au sol... Il y a un abus de langage à mettre son poids identique à sa masse... Plus classiquement 1 newton c'est la force suffisante pour accélérer de 1m/s² une masse de 1kg.... Ceci dans un système sans frottements comme le vide sans pesanteur
Victor
La masse est en kg l'accélération en m/s² et la force de pesanteur le newton... Soit ta masse de mettons 85 kgs X 9.81m/s²... Ca fait un poids en newtons de 833.85 Newtons... Ce qui corresponds à une force qui te maintient au sol... Il y a un abus de langage à mettre son poids identique à sa masse... Plus classiquement 1 newton c'est la force suffisante pour accélérer de 1m/s² une masse de 1kg.... Ceci dans un système sans frottements comme le vide sans pesanteur
Ah, c'est donc l'inverse. Il faut multiplier sa masse par l'accélération et ainsi on a son poids permettant de rester au sol. 833.85 Nt.
Je récapitule. Mon soi disant poids sur la bascule, 85kg est en fait ma masse. J'ai une masse de 85Kg, mais 85 Kg au repos ? Si je bouge alors la formule s'applique me semble-t-il : 85kg x 9,81m/s²= 833,85 Nt. Est-ce cela ?
Non l'accélération g= 9.81m/s² c'est seulement si tu tombes dans le vide du genre sans parachute et sans atmosphère... Dans le quotidien la force de pesanteur est compensée par une force de réaction proportionnelle et égale, l'accélération est perçue en voiture quand tu passe de 0km à 100km/h en quelques secondes... dv/dt X M = (gamma) X M = F en newton mais pas le poids
Victor
Non l'accélération g= 9.81m/s² c'est seulement si tu tombes dans le vide du genre sans parachute et sans atmosphère...
Merci Victor de tes précisions. Je note 3 phases dans ton texte.
Concernant la première phase que je repère. L'accélération dans le vide.
Par exemple une personne se jetant par la fenêtre, la chute est mortelle parce que la force par laquelle la personne est arrêtée par le sol, l'obstacle, dépasse la résistance du corps à une force ?
Victor
Dans le quotidien la force de pesanteur est compensée par une force de réaction proportionnelle et égale,
Concernant l'absorption des chocs par le vide pour un véhicule j'ai travaillé dessus oui dans les années 60. Les voitures américaines de l'époque servaient de modèles car ces voitures présentaient une sécurité par le vide qu'il y avait entre les masses lourdes et la carrosserie.
La force de réaction à la pesenteur a-t-elle un nom ?
Merci Victor.
La force de ton pied sur le sol ?
Sinon, c'est la cohésion de la matière au niveau atomique qui s'oppose à la pénétration de ton pied dans le sol.
La matière du sol et celle de ton pied est maintenue cohérente grâce à la force électromagnétique de l'atome.
Ainsi, ton pied ne traverse pas le sol, car au contact de ton pied avec le sol, la force électromagnétique empêche l'un et l'autre de s'interpénétrer.
Sachant que la force électromagnétique est 20 ordres de grandeur (10e20) plus "puissante" que la gravité, il te faudrait poser le pied sur le sol d'une planète 10e20 fois plus massive pour voir ton pied traverser le sol.
Ce qui n'est.... pas possible ! 
Maulus
La matière du sol et celle de ton pied est maintenue cohérente grâce à la force électromagnétique de l'atome.
Ainsi, ton pied ne traverse pas le sol, car au contact de ton pied avec le sol, la force électromagnétique empêche l'un et l'autre de s'interpénétrer.
Alors là maulus je tombe sur le sol, heureusement qu'il est là, j'étais très loin de penser cela. Qui le sait ?
La force électromagnétique de l'atome empêche le pied de rentrer dans le sol et le sol de rentrer dans le pied. C'est bien cela ? Ouah ! je n'en reviens pas, (pas encore? Où vais-je ?)
J'imagine. On peut penser alors qu'il y aurait une "couche" électromagnétique des atomes entre les pieds et le sol en station debout, puis en position couchée ?
Merci maulus, j'espère ne pas déformer tes précions lesquelles toutefois m'amène à penser à ce dicton :"Qu'est-ce qu'avoir les pieds sur Terre."
Oui les couches électroniques des molécules composant ton pied et le sol se repoussent par électromagnétisme. C'est comme une gangue d'électrons qui tournent autour de la molécule carbonée qui compose le cuir de ta semelle par exemple. L'électron est une particule élémentaire chargée négativement.
Deux signes moins se repoussent. Et cette force de répulsion est 10e20 fois plus "forte" que la gravité.
CQFD
Maulus
Deux signes moins se repoussent.
Tes précisions maulus me font penser à ce que l'on appelle le solide et le liquide.
Ainsi les molécules composant la matière dite solide seront différentes des molécules de la matière dite liquide. Si concernant la matière dite solide, le solide est l'effet que les électrons se repoussent (même signe moins), concernant la matière liquide il en sera donc autrement. Les électrons que deviennent-ils ? Ils sont de signes contraires ?
Par logique si je suis de signe moins comme le sol, les électrons de la matière liquide seraient de signe plus ?
Peut-on raisonner ainsi ?
Les interactions entre atomes et électrons ont des portée limitées mais c'est surtout leur impénétrabilité qui font la cohésion de la matière... Les gaz ont peu de liaison entre molécule sinon les forces de van der waals... Les liquides ont des liaisons assez lâches pour que les objet puissent les pénétrer... Mais la matière dite solides résiste à la pénétration d'un autre objet de par le fait qu'il ne peut y avoir 2 objet avec les mêmes coordonnées... Ce qui se traduit par le principe d'exclusion de Pauli qui dit que deux objet ne peuvent avoir les mêmes nombre quantique... Ce qui veut dire le fait que tes pieds ne s'enfoncent pas dans la terre et que tu n'es pas un fantôme qui traverse les mur
Victor
Mais la matière dite solides résiste à la pénétration d'un autre objet de par le fait qu'il ne peut y avoir 2 objet avec les mêmes coordonnées... Ce qui se traduit par le principe d'exclusion de Pauli qui dit que deux objet ne peuvent avoir les mêmes nombre quantique...
Merci Victor. J'interprète pour comprendre.
Il en serait que le solide est le fait d'un duo (de matière) ayant les mêmes nombres quantiques ? Ainsi le solide serait une conséquence qu'il ne peut y avoir deux objets ayant les mêmes nombres quantiques, donc comme deux objets ont les mêmes nombres quantiques alors il y a l'élément solide qui s'interfère entre ces deux objets ?
Concernant l'élément liquide il s'agit de sa structure moléculaire ? Ses "mailles" moléculaires étant trop importantes, tout corps étant d'une structure différente passerait entre ces "mailles" ?
En fait passant ce qu'il faut considérer c'est la force de liaison entre les constituants (Atome ou molecules).
Dans un liquide par exemple les molecules ne sont presque pas liée entre elle, donc quand tu plonge une corps solide dans un verre d'eau par exemple, le solide repousse les molecules d'eau proches, qui elles meme repousse les molecules proches d'elles etc... Et le niveau du liquide dans le verre monte, en gros tu a un déplacement des molecules, du a la force electromagnétique de repulsion de electrons.
Dans un solide les forces de liaisons sont beaucoup plus importantes, les molecules ou atomes ne bougent pas entre eux (ou trés peu), et donc ils ne peuvent pas faire de la place au corps etranger qui essaye de le pénétrer, a moins bien sur d'y mettre une grande force, (superieure en fait aux liaisons), on arrive quand meme a planter un clou dans du bois.
Je n'ai pas vraiment précisé Victor, ce qui faisait la force de liaison, car il faudrait alors entrer dans l'analyse des couches électroniques et toucher la MQ de prés, et bien sur c'est different pour chaque elements ou molecules, mais c'est bien les électrons (ou nuage) qui ont le role primordial dans la répulsion, (il faudrait aussi creuser la MQ).
En gros c'est savoir qui est la plus forte repulsion ? ou liaison ? qui fait l'etat. (sans compter les facteurs externes bien sur)
Victor
Je suis pas sûr qu'il y ait les forces des électrons... Car ces forces électromagnétiques sont quasi compensées dans les liaisons chimiques... C'est plus des forces de cohésions cristallines ou moléculaires du genre Van der Waals
Ces forces là sont bien des résultantes de forces électromagnétiques non ?