Le coin des sciences avec Robert64

[ngc1976]

Puisqu'on parle de relativité, je (re)pose un problème que j'ai avec mon père (et non avec mon grand-père! ).

Supposons 1 voiture qui percute un mur à une vitesse de 100km/h.
Et supposons un autre cas où 2 voitures (identiques à la première) se percute également à la vitesse de 100km/h, en face-à-face.



Pour ma part, j'estime que dans les deux cas, le choc subi par chaque voiture est le même.
Chaque voiture roule à 100km/h. Et chaque voiture va subir une décélération identique (passage de 100km/h à l'arrêt dans le même laps de temps).

Dans le cas 1, le mur absorbe l'énergie cinétique de la voiture qui le percute.
Dans le cas 2, chaque voiture absorbe l'énergie cinétique de celle qui vient en face, vu qu'elles sont toutes deux identiques et qu'elles roulent à la même vitesse.

Mon père estime que j'ai tort.
Il pense qu'un choc en face-à-face à 100km/h équivaut à un choc à 200km/h contre un mur.

Je ne sais pas comment lui prouver que j'ai raison.
Vous l'aurez compris, je ne peux admettre avoir tort dans cette histoire!

Merci à vous.

Ben en fait, toi et ton père, vous avez tous les deux tort

On part du principe qu'on a 3 voitures identiques (et que les conducteurs ont le même poids, etc...), en regardant les formules on voit déjà que pour le mur 100² = 10 000, pour le face-à-face 100² + 100² = 20 000 (faut convertir en m/s, mais ça revient au même), car en plus de sa propre énergie cinétique, chaque voiture va subir celle de l'autre (d'où la somme dans la formule), c'est la même chose pour un "contre" en boxe.

Et pour ton père, le mur 200² = 40 000, le face-à-face 100² + 100² = 20 000 (car l'énergie cinétique augmente avec le carré de la vitesse).

Au moins vous vous engueulerez pas ^^

[Robert64]

Alors,on la refait:

3 voitures, de masse m à la vitesse v (100 km/h)

La voiture à v dans un mur, si elle ne rebondit pas va dissiper, en déformation plastique, 1/2 mv²

De face, deux voitures, à v chacune, vont dissiper au total 1/2 mv² + 1/2 mv² , soit 1/2 mv² chacune

Une voiture à 2 v dans un mur va dissiper 1/2 m (2 v)², soit 2 mv² pour elle toute seule, donc 4 fois plus.

Il n'y a aucun transfert d'énergie entre les voitures si elles sont identiques et à la même vitesse.

(pour être complet,il faudrait rajouter l'énergie cinétique stockée dans les parties tournantes, ce qui revient à majorer m de quelques %, ce qui ne change rien à notre problème.)

Intuitivement, dans le choc de face, le système est parfaitement symétrique et le centre de symétrie est au milieu et fixe.
Donc, tu peux très bien, par la pensée, le remplacer par un mur, ce qui ne change rien.

A+

[robob]

....
On peut donc dire qu'il n'y a pas de paradoxe si on considère que tout est déjà écrit...

Ecrit par qui ?
A+

[ngc1976]

Alors,on la refait:

3 voitures, de masse m à la vitesse v (100 km/h)

La voiture à v dans un mur, si elle ne rebondit pas va dissiper, en déformation plastique, 1/2 mv²

De face, deux voitures, à v chacune, vont dissiper au total 1/2 mv² + 1/2 mv² , soit 1/2 mv² chacune

Une voiture à 2 v dans un mur va dissiper 1/2 m (2 v)², soit 2 mv² pour elle toute seule, donc 4 fois plus.

Il n'y a aucun transfert d'énergie entre les voitures si elles sont identiques et à la même vitesse.

(pour être complet,il faudrait rajouter l'énergie cinétique stockée dans les parties tournantes, ce qui revient à majorer m de quelques %, ce qui ne change rien à notre problème.)

Intuitivement, dans le choc de face, le système est parfaitement symétrique et le centre de symétrie est au milieu et fixe.
Donc, tu peux très bien, par la pensée, le remplacer par un mur, ce qui ne change rien.

A+

Ah ok... J'avais pas compris que c'était un cas particulier. Mais sinon, si m ou v des voitures en face-à-face change, il y a bien transfert d'énergie? (si par exemple le mur est assez solide pour stopper net la voiture, mais passez pour encaisser le choc, il se fissure ou s'écroule)

@Fafa: Désolé c'est bien toi qui avais raison

[ngc1976]

Salut les HaChéFaireRiens ^^

Un petit truc d'opticien pour ceux qui ne connaissent pas, à propos des différences entre les signaux envoyés par les organes sensoriels, et la façon dont le cerveau les interprète, qui montre que si on peut tromper notre cerveau, l'inverse est vrai:

la tache aveugle (ou tache de Mariotte, ou scotome physiologique):



Il faut fermer l'oeil gauche, et se rapprocher très lentement de l'écran (ou redessiner sur une feuille), tout en regardant fixement le carré avec l'oeil droit. A une certaine distance, pas grave si c'est flou, on ne voit plus la croix (comme aurait dit Garcimore: "Hihihi... Elle a disparouche, hihihi"). Si on continue de se rapprocher, elle réapparaît dans le champ visuel.





En fait à cette distance, la croix est alignée sur la droite passant par le centre optique de l'oeil, et l'emplacement du nerf optique sur la rétine, qui n'est pas tapissé de cellules photo-réceptrices (je simplifie, il faut tenir compte des angles de réfraction mais c'est pour le principe).


On ne s'en rend pas compte, car les deux yeux ouverts chaque oeil compense cette absence d'information l'un pour l'autre car ils sont décalés (on a deux taches aveugles dans le champ visuel). Mais même un oeil fermé, le cerveau reconstitue en permanence ce "trou" visuel à partir de ce que l'oeil ouvert "voit" autour (un peu comme l'upscaling en vidéo), sauf si la croix se trouve pile dans l'emplacement du nerf optique sur la rétine. Donc non seulement notre cerveau nous trompe, mais en plus il le fait en permanence... et sous notre nez

[ngc1976]

Mais ce qui me gène dans ces histoires de "voyage dans le passé " et qui me semble donc impossible, c'est que si on envoie une personne ou un objet dans le passé, il va y avoir "création de matière" dans ce passé et destruction de celle-ci dans le temps du départ or "rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme" .

Bonne question en effet...

Amha c'est le même problème que pour la téléportation. On a au moins deux principes possibles:
- la machine déplace le sujet à un autre endroit ou à une autre époque > pas de création/destruction
- la machine crée une copie du sujet à un autre endroit ou à une autre époque:
> si la copie est virtuelle pas de création/destruction
> si la copie est réelle il y a création (mais pas forcément destruction)

En fait un téléporteur ou une machine à explorer le temps, c'est pratiquement la même chose sauf que l'un déplace dans l'espace, l'autre dans le temps (or espace et temps sont liés). Et si c'est une machine à copie réelle alors il suffit d'un d'un synthétiseur de matière... Finalement, tout était dans Star Trek

[ngc1976]

Une conférence de Gabriel Chardin qui présente son propre modèle d'Univers:



Lui aussi propose de considérer qu'une partie de l'antimatière initiale (qui aurait une gravitation répulsive) serait toujours présente dans l'Univers, dans des proportions telles que matière noire et énergie noire ne seraient plus nécessaires.

D'ailleurs j'y ai repensé depuis et la version actuelle me trouble un peu: il est admis qu'à l'origine il y avait à peu près autant de matière que d'antimatière, qu'elle se seraient annihilées mais qu'une infime quantité de matière aurait survécu et aurait donné l'Univers. J'imagine des quantités massives de matière et d'antimatière à l'origine: leur contact aurait créé un dégagement d'énergie considérable, alors comment une petite quantité de matière aurait pu en réchapper?

[Robert64]

Jusqu'ici, on ne sait toujours pas si l'anti matière gravite ou anti gravite, ce qui serait la brisure de symétrie que tout le monde recherche.
Les expériences au LHC, n'ont pour l'instant pas permis de conclure, mais n'ont pas mis en évidence d'autres brisures de symétrie que celles déjà connues.
Il est clair que si elle anti gravite, ça va mette cul par dessus tête le modèle standard.
A+

[ngc1976]

Oui c'est ce qu'il dit, il faut attendre le redémarrage du LHC pour continuer les trois expériences. Le problème étant aussi de produire suffisamment d'antimatière, au cas où sa propre gravitation serait un phénomène émergeant comme celle de la matière (il me semble que celle-ci n'a pas pu être testée sur des objets de taille inférieure à 0,1 mm - effet Casimir et autres complications).

[Analogeek]

C'est quoi l'anti gravitation en 2 2 ?

[ngc1976]

Ben euuhh c'est le contraire de la gravitation

[Robert64]

C'est quoi l'anti gravitation en 2 2 ?

ça tombe vers le haut!
A+

[Joich]

Même si on a la tête en bas?

[Robert64]

Oui c'est ce qu'il dit, il faut attendre le redémarrage du LHC pour continuer les trois expériences. Le problème étant aussi de produire suffisamment d'antimatière, au cas où sa propre gravitation serait un phénomène émergeant comme celle de la matière (il me semble que celle-ci n'a pas pu être testée sur des objets de taille inférieure à 0,1 mm - effet Casimir et autres complications).

Oui mais faut quand même faire gaffe: il suffit d'en avoir 0,7 g pour faire Hiroshima! Euh...j'ai glissé, chef!
A+
Edit:

[ngc1976]

Oui c'est ce qu'il dit, il faut attendre le redémarrage du LHC pour continuer les trois expériences. Le problème étant aussi de produire suffisamment d'antimatière, au cas où sa propre gravitation serait un phénomène émergeant comme celle de la matière (il me semble que celle-ci n'a pas pu être testée sur des objets de taille inférieure à 0,1 mm - effet Casimir et autres complications).

Oui mais faut quand même faire gaffe: il suffit d'en avoir 0,7 g pour faire Hiroshima! Euh...j'ai glissé, chef!
A+

Dans la conférence il parle du même ordre de grandeur: "1 gramme suffirait à raser Paris"

J'en reviens à ma question: comment un résidu de matière aurait pu subsister alors que tout le reste aurait disparu dans une annihilation totale? Quand on pense à une fission nucléaire l'énergie libérée vérifie e=mc², mais seule une petite partie de la masse initiale est consommée pour produire cette énergie, il reste deux noyaux après. Là toute la masse aurait disparu, et même si cette réaction ne suit pas e=mc2 (j'en sais rien), l'explosion a dû être inouïe, peut-être la plus intense qu'ait connu l'Univers (à peine un gramme pour une capitale). Qu'il y ait eu un peu plus de matière que d'antimatière à l'origine, ça me parait mince comme hypothèse.