A supposer que je dispose d'une barre rigide de 3 millions de km et que je la pousse en même temps que j'allume une lampe, la personne à l'autre extrêmité verra la lumière de la lampe après 10 secondes - mais son extrêmité de la barre se déplacera-t-elle instantanément, ou également après 10 secondes ?
2006-12-14 06:32:53 · 20 réponses · demandé par Mike B 1 dans Sciences et mathématiques ➔ Physique
En fait tu mélange 2 problèmes:
Savoir quand est-ce que le bout de la barre va bouger ?
Savoir quand est-ce que tu vas voir le bout de la barre bouger ?
La réponse à la première question est donnée par la vitesse de transmission de la pression que tu donnes à un bout de la barre et qui doit se transmettre à l'autre bout. Il s'agit donc de la vitesse du son dans le matériaux, qui pour un solide est en ordre de grandeur de 1000m/s, ce qui veux dire que le bout de la barre ne se déplacera qu'au bout de 3 millions de secondes.
La réponse à la seconde question est 3 millions de secondes + 10 secondes pour le trajet de la lumière.
P.S. dans tout ça j'ai supposé que tu poussais la barre de manière "normale" i.e. de manière non relativiste (tu ne donnes pas une vitesse proche de c à ta barre) sinon là pour le coup ça devient plus chiant à calculer !
2006-12-14 09:20:23 · answer #1 · answered by Spyc HX3 3 · 2⤊ 2⤋
je vois où tu veux en venir mais tu fais une erreur ce n'est pas le bout que tu pousses qui va faire les 3 millions de kilometres en 10 secondes pour rejoindre l'observateur situé de l'autre coté mais c'est toute la barre de 3 millions de km qui va parcourir quelques centimetres pendant le temps que tu pousses on est donc loin de la vitesse de la lumière.
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après réflexion j'ai enfin compris qu tu parlais de faire voyager de l'information plus vite que la lumiere par l'intermédiaire d'une barre. Effectivement comme il est dit plus bas l'autre bout de la barre ne se déplacera pas instananéement mais bien plus tard après l'arrivée de la lumière, le fait que tu pousses la barre va créer une onde car les laisons atomiques bien que résistantes vue de façon macroscopique sont "laches" au niveau atomique. Imagine un spaghetti de 100 metres de long si tu le pousses il va se déformer et créer des vagues et ce n'est seulement quand la vague arrivera au bout du spaghetti que l'autre bout du spaghetti bougera . Ditou, Matt et autres ont donc raison.
2006-12-14 14:47:16 · answer #2 · answered by clob 5 · 3⤊ 0⤋
ta question n a en realite aucun rapport avec la lumier (la lumiere mettra forcement 10s pour parcourir le trajet) mais avec la deformation appliqué a ta barre.
en effet ta barre ne bouge pas instantanement mais la pousse que tu entraine au debut de celle ci se repercute dans le reste de la barre comme une onde de choc.
la vitesse de repercusion de ta pousse initial depend du materiau utilise (module d'young, deformation, contrainte, coef de poisson .....) tous ces parametre influence donc la vitesse de repercusion de ta pousse et donc du temps que mettra l'autre extremite a se deplacé.
en realite ce temps est quasi invisible sur les métaux avec des distances petites (de l'ordre du metre ou meme du Km) mais sur une barre de 3 millions de Km ce temps serait bien superieur a 10 s (aucune idée précise de ce temps mais tres tres superieur a 10s ca c'est sur)
2006-12-17 12:33:19 · answer #3 · answered by cyp44 2 · 0⤊ 0⤋
Dans l'acier les ondes se propagent 5050 m/s, donc pour 3 milliards de metres, il faudra environ une semaine.
En admettons qu'on ai un materiau moins elastique, je doute qu'on en trouve un dont la propagation des ondes est supérieure à la lumière.
2006-12-16 15:48:44 · answer #4 · answered by Anonymous · 0⤊ 0⤋
c'est une bone question. la personne resentira le mouvement istantanément, alors qu'elle verra la lumière 10s plus tard.
mais ceci n'est pas du tout paradoxale, car:
- la lumière se déplace à 300 000 m/s
- la barre à la vittesse que tu la pousé (environ 3km/h)
- mais l'information (la personne sens la barre bougé) se déplace plus vite que la lumière :instantanément.
mais l'information n'est pas une chose "physique" elle n'est donc pas obligé de se déplacer à une vitesse inférieur à celle de la lumière.
2006-12-16 15:39:40 · answer #5 · answered by Claudia 2 · 0⤊ 0⤋
Si la barre est rigide tous les points de la barre se déplacent en même temps donc l'autre extrémité de la barre se déplacera de la même valeur que l'extrémité où tu as exercé la force.
Perso, aucun matériau ne permet de construire une barre de 3000000km suffisament rigide pour ne pas se déformer. SUr une telle distance, le dimaètre devient un epsilon face à la flongueur donc on pourrait considérer que la barre ne serra pas rigide et que du coup elle se déformera...
Mais il faut déjà avoir un terrain vague plat de 3000000km de long ce qui n'est pas facile à trouver dans notre monde ultra civilisé... lol
2006-12-16 12:57:38 · answer #6 · answered by nicodurv 3 · 0⤊ 1⤋
J'avoue que cette question m'a toujours hanté. Je crois que la vraie question est de savoir si une information peut être transmise par un moyen plus rapide que la lumière. Il y a des approches très intéressantes et très instructives (pour moi) dans les réponses de certains. Personnellement, je crois que si la barre est constituée d'un matériau qui reste THEORIQUEMENT rigide, la personne à l'autre bout verra la barre bouger 10 secondes avant l'arrivée de la lumière. Mais on reste vraiment dans le théorique.
Excellente question.
2006-12-16 04:29:03 · answer #7 · answered by jo 3 · 0⤊ 1⤋
En etant sur que la barre est de structure moleculaire constante et est parfaitement droite ou bien en moyenne droite (mais pas moyennement droite) et considerant que ta vue detecte les mouvements d'objets de la meme maniere que des perceptions de lumiere et que tu ne clignes pas des yeux comme Ugolin des oeillets on peut esperer que d'ici a ce que tu puisses allumer la lumiere au bout de cette putain de barre on se sera tous casses de yahoo et de devant notre ordi et partis en weekend avec not'meuf.
Mais dis nous la reponse lundi ok?
2006-12-15 05:45:16 · answer #8 · answered by Lau 5 · 0⤊ 1⤋
Considérons que la barre est :
-Rigide.
-Homogène.
-Isotrope.
Les Molucules de la barre sont en collision, donc dans tout les cas si tu arrive à déplacer la barre de 1 (unité de mesure), l'energie cinétique que tu exerce sur la barre sera transformé sur toute la barre (tout en cosidérons que ton système est "La barre"), par l'hypothèse des petites perturbations en "Mécanique des Milieux Continues". l'autre bout de la barre doit se dépalcer inmpérativement avec le bout que tu tienne en main.
"Il faut signaler que physiquement, la barre se déplace et si elle est sur la terre, et que la barre est allongée sur le même faisseau horaire et qu'il fait jour, l'autre personne peut le costater vue qu'il fais jour. sinon il faut que la lumière atteinds l'autre personne, et par suite et ne vas pas voir la barre en déplacement, sauf qu'il constatera le déplacement
2006-12-15 05:13:37 · answer #9 · answered by AL 3 · 1⤊ 2⤋
Non, elle ne se déplacera ni intantanément, ni dans 10s. En fait, le déplacement se propagera à la vitesse du son dans la barre (~1 km/s). Donc l'extrémité de ta barre se déplacera dans une dizaine de jours.
Si tu prends une corde, genre ton lacet, si tu déplaces rapidement une extrémité de ta corde, tu vois bien que l'autre bout ne se déplacera que bien plus tard (tu vois la propagation le long de la corde). C'est pareil, la vitesse du son dans la corde est juste beacoup plus lent
2006-12-14 20:07:56 · answer #10 · answered by unepierre 2 · 2⤊ 3⤋