Forums des ZĂ©ros Une question ? Pas de panique, on va vous aider ! Accueil > Forum > Sciences > Physique > Pourquoi la Lune ne nous tombe pas sur la tĂȘte? Liste des forums Ce sujet est fermĂ©. Pourquoi la Lune ne nous tombe pas sur la tĂȘte? 14 avril 2016 Ă 163024 Bonjour, Ok, c'est surement une question con posĂ©e comme ça c'est vrai.. mais j'aimerais juste savoir comment la Lune reste en orbite par rapport Ă la Terre Pareil pour la Terre et le soleil.. par exemple Cela dĂ©pend bien de la masse et de la vitesse de la Lune le fait qu'elle reste en orbite par rapport Ă la Terre? La Lune est attirĂ© vers la Terre car sa vitesse est assez faible pour ne pas s'Ă©chapper de l'attraction Terrestre, mais d'un autre cotĂ©, elle est assez forte pour "louper" la terre et ainsi tourner autour.. Mais alors comme la Lune connais t'elle la masse et la vitesse de la Terre pour rester Ă distance plus ou moins constante..? Le simple fait de diminuer la vitesse de la lune, ou augmenter, ne ferais t'il pas en sorte de la faire quitter de son orbite ou au contraire la faire s'Ă©craser? Alors c'est du pur hasard? Ou la Lune c'est tout simplement "adaptĂ©" Ă la Terre..? C'est surement une question bizarre, mais je ne vois pas comment tout simplement.. Merci bien 14 avril 2016 Ă 170536 Bonjour, Cette question n'est pas si con que ça, beaucoup savent que la Lune ne tombera pas sur la Terre ou alors dans trĂšs trĂšs longtemps mais peu savent pourquoi. Tu as tout Ă fait raison quand tu parles de vitesse et de masse. C'est en rĂ©alitĂ© grĂące Ă cette vitesse et cette masse que le couple Terre - Lune fonctionne si bien. Et tu as Ă©galement raison quand tu dis que si l'on change le rapport de force gravitationnelle entre ces deux masses modification de la vitesse ou de la masse alors la lune pourrait trĂšs bien ne plus tourner autour de la Terre ou venir s'y Ă©craser. Je ne dirais pas que c'est du hasard, mais dans la nature tout est question d'Ă©quilibre. 1 = 1. Sinon, c'est le chaos. Donc Ă partir du moment oĂč tes forces s'Ă©quilibrent, tout fonctionne. C'est le cas de la Lune vis-Ă -vis de la Terre. J'ignore si c'Ă©tait la rĂ©ponse que tu attendais. 14 avril 2016 Ă 175249 Dans un problĂšme dit deux corps , par exemple le cas de la terre autour du soleil lorsque on nĂ©glige l'influence des autres astres en premiĂšre approximation , l'Ă©quation de l'orbite est entiĂšrement dĂ©terminĂ©e si tu connais la position initiale et le vecteur vitesse initiale selon les lois de Kepler, avec, selon ces conditions, une trajectoire fermĂ©e elliptique ou une trajectoire oĂč l'objet part "Ă l'infini" aprĂšs ĂȘtre passĂ© Ă une distance minimale. Selon ces conditions initiales , la trajectoire peut ĂȘtre Ă©ventuellement telle que cette distance minimale est infĂ©rieure au rayon du centre attracteur, auquel cas il y a collision ce que tu appelles la lune "tombant sur la terre... de façon gĂ©nĂ©rale tout objet dans le champ d'un centre attracteur peut tomber dessus si les conditions initiales l'impliquent En fait,prĂ©cisons que le cas de la Lune est plus compliquĂ©e qu'un problĂšme 2 corps de Kepler que l'on peut utiliser avec une bonne approximation pour estimer correctement la trajectoire de la Terre au moins dans une prĂ©vision Ă court terme. Le problĂšme de la Lune est , mĂȘme en premiĂšre approximation, un vĂ©ritable problĂšme trois corps car l'influence de la Terre et du Soleil sont du mĂȘme ordre de grandeur le Soleil compense son Ă©loignement par une masse considĂ©rablement supĂ©rieure Ă celle de la Terre . Le calcul des Ă©phĂ©mĂ©rides lunaires est donc assez compliquĂ©, mĂȘme en ne cherchant qu'une prĂ©vision Ă assez court terme. MalgrĂ© cette complexification, la Lune a pu trouver une trajectoire certes plus compliquĂ©e mais stable , ... et donc peu de risque de chute dans un avenir prĂ©visible. NB La Lune a mĂȘme plutĂŽt tendance Ă s'Ă©loigner de la Terre pour d'autres raisons, liĂ©es Ă la conservation du moment cinĂ©tique global du systĂšme Terre -Lune. La vitesse moyenne d'Ă©loignement est de l'ordre de 4 cm par an ce qui parait peu ...mais si on multiplie par des durĂ©es Ă l'Ă©chelle astronomique, on se rend compte que ce n'est pas du tout nĂ©gligeable L'universalitĂ© de la gravitation Ă l'Ă©chelle de l'univers fait que, Ă toutes les Ă©chelles, tout tourne autour de quelque chose satellites/ planĂštes, planĂštes, comĂštes, astĂ©roĂŻdes / Ă©toiles, Ă©toiles / centre des galaxies, mouvement relatif des galaxies .... et que il y a, statistiquement, toujours dans l'univers quelque chose qui tombe sur quelque chose, depuis les mĂ©tĂ©orites plus ou moins gros sur Terre jusqu'au collision entre Galaxies !. Evidemment les chocs entre corps Ă©normes sont rares Ă notre Ă©chelle de temps mais par exemple un des scĂ©narios sur l'origine de la Lune il n'y a pas encore consensus sur la question , ... est celle d'une collision titanesque de la Terre avec un objet de la taille d'une petite planĂšte . -EditĂ© par Sennacherib 14 avril 2016 Ă 180409 tout ce qui est simple est faux, tout ce qui est compliquĂ© est inutilisable 14 avril 2016 Ă 195130 Merci pour vos rĂ©ponses ReveRofNori je vois se que tu veux dire, mais quand tu dis que "1=1", je ne pense pas que c'est une rĂ©gle qui est gĂ©nĂ©rale Ă l'univers entier D'ailleurs tu le dis bien dans ton explication sinon il n'y aurais aucune collision dans l'Ă©space, mais la vĂ©ritable question c'est pas "pourquoi la Lune ne tombe pas sur la Terre?" mais plutĂŽt "Comment la Lune Ă Acquis les paramĂ©tres exacte de vitesses pour tourner autour de la Terre?".. Je ne pense pas qu'une collision avec une autre planĂšte va crĂ©er un corp exactement Ă la masse et Ă la vitesse qu'il faut pour rester dans une orbite parfait ou du moins presque parfait Et c'est ça que je ne comprends pas, dans toutes les revus scientifiques et explications, ils parlent effectivement d'une Lune qui Ă une vitesse propre, qui lui permet de ne pas tomber, et en mĂȘme temps de ne pas s'Ă©chapper de l'attraction terrestre.. mais ils expliquent pas comment elle l'a acquise? Sennacherib, j'ai regardĂ© d'un peu plus prĂ©s la lois de Kepler, notamment sur les orbites elliptique, et si j'ai bien compris, la Lune peut "gagner" de la vitesse sans pour autant quitter l'orbite de la Terre et ainsi avoir sont orbite modifier et devenir une orbite elliptique? Cela voudrais dire qu'il y a un intervalle plus ou moins grand de vitesse et de masse Ă respecter du satellite pour qu'il puisse tourner correctement en orbite parfaite ou elliptique? Dans ce cas la, la Lune pourrais gagner un peu plus de vitesse sans soucis ou en perdre, sans craindre qu'elle ne s'Ă©chappe de l'attraction terrestre ou qu'elle ne s'Ă©crase sur nous? Et puis mĂȘme si c'est le cas, comment as-t'elle trouvĂ© cette intervalle? A ce demander si elles ne communiquent pas leurs masse et leurs vitesse entre elles. Je ne sais pas si je me fais comprendre Et dĂ©solĂ© pour les fautes Merci beaucoup! 14 avril 2016 Ă 220708Nous ne connaissons pas avec certitude la façon exacte dont la Lune s'est formĂ©e. L'hypothĂšse la plus plausible est qu'une petite planĂšte nommĂ©e ThĂ©ia aurait percutĂ© la Terre alors que celle-ci Ă©tait encore jeune. Voir par exemple cette petite vidĂ©o. 14 avril 2016 Ă 223437 D'accord c'est vrai, mais peut importe si c'est avec la Lune ou pas, avec n'importe quel satellite en orbite autour de n'importe quel planĂšte ou Ă©toile, juste comment c'est possible? Merci 15 avril 2016 Ă 85228 Bonjour, En fait si je comprends bien ta "question", c'est pourquoi & comment un objet cĂ©leste fait-il pour se placer en orbite autour d'un autre objet cĂ©leste ? C'est ça ? 15 avril 2016 Ă 122950 Comment un objet se met en orbite, c'est le principe du canon de Newton. Une petite image Il faut donc une certaine vitesse pour compenser la gravitĂ©. Plus tu es loin, plus la gravitĂ© est faible, donc il te faut moins de vitesse. En fait, ça constitue un Ă©quilibre stable en premiĂšre approximation. Equilibre stable c'est par exemple un pendule. Quand tu l'Ă©loignes de sa position d'Ă©quilibre, il va chercher Ă y revenir. Equilibre instable un stylo posĂ© verticalement sur la table. Il est en Ă©quilibre mais si tu le perturbes, il ne va pas revenir Ă la verticale, il va tomber Pour un objet en orbite s'il accĂ©lĂšre, il va s'Ă©loigner force centrifuge > gravitation. Mais en s'Ă©loignant il va ralentir comme un objet lancĂ© en l'air, la gravitation le ralentit, donc il va retrouver un moment ou la gravitation compense de nouveau la force centrifuge. Pareil s'il ralentit il va commencer Ă tomber, ça va l'accĂ©lĂ©rer donc lui redonner une force centrifuge nĂ©cessaire pour compenser la gravitation. Dans les deux cas, ils vont donc retrouver une autre orbite stable. Comment ça a commencĂ© si on prend l'hypothĂšse de la collision, la lune s'est formĂ©e Ă partir de dĂ©bris de matiĂšre. Les dĂ©bris les plus rapides ont quittĂ© l'orbite, les plus lents se sont réécrasĂ©s sur Terre, et ceux qui avaient la bonne vitesse Ă la bonne altitude se sont mis en orbite. Et ceux qui dĂ©viaient lĂšgĂ©rement de l'orbite ont percutĂ© d'autres dĂ©bris, se sont agglutinĂ©s, ont trouvĂ© une orbite stable grĂące au mĂ©canisme dĂ©crit au-dessus et ça a fini par former la lune. D'ailleurs le systĂšme solaire lui-mĂȘme s'est formĂ© ainsi, Ă partir d'une nĂ©buleuse de poussiĂšres. En fait tu te demandes comment la lune a fait pour trouver sa vitesse et son altitude parfaite pour une mise en orbite. C'est juste que les dĂ©bris qui n'avaient pas cette orbite ont disparu retombĂ© sur terre ou expulsĂ©s dans l'espace. Donc forcĂ©ment tu ne vois que ceux qui ont trouvĂ© une orbite stable une sorte de thĂ©orie de l'Ă©volution D'ailleurs parmi les systĂšmes stables assez impressionnants, on peut citer les anneaux de saturne 15 avril 2016 Ă 135745 Je teremercie Hazdrubal, je comprends mieux, c'est exactement ce que je voulais savoir! Et non RevRofNori, enfin plus ou moins, juste comment c'etait possible en prenant en compte la vitesse, la masse et la distance d'une planĂšte qui pouvais ĂȘtre "alĂ©atoire" au moment de sa crĂ©ation, mais Hazdrubal l'as parfaitement expliquĂ©. Merci encore -EditĂ© par 238 15 avril 2016 Ă 135806 12 juin 2018 Ă 220709 est il normal sa presque un mois que l'on ne voit plus la lune 12 juin 2018 Ă 224701 Bonjour, Le message qui suit est une rĂ©ponse automatique activĂ©e par un membre de l'Ă©quipe. Les rĂ©ponses automatiques leur permettent d'Ă©viter d'avoir Ă rĂ©pĂ©ter de nombreuses fois la mĂȘme chose, ce qui leur fait gagner du temps et leur permet de s'occuper des sujets qui mĂ©ritent plus d' sommes nĂ©anmoins ouverts et si vous avez une question ou une remarque, n'hĂ©sitez pas Ă contacter la personne en question par Message plus d'informations, nous vous invitons Ă lire les rĂšgles gĂ©nĂ©rales du forum DĂ©terrage Citation des rĂšgles gĂ©nĂ©rales du forum Avant de poster, demandez-vous si ce que vous allez dire apporte quelque chose au sujet. Si votre message n'apporte rien, vous ferez perdre du temps Ă tout le monde et le sujet pourrait dĂ©vier ou devenir difficile Ă suivre. Aussi, vĂ©rifiez la date du topic. 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Partoutsur Terre, «en bas», câest Ă nos pieds lorsque nous nous tenons debout, et lĂ oĂč tombe une pierre quâon lĂąche. La gravitĂ© rĂ©duite de la Lune est bien visible dans les films montrant les astronautes amĂ©ricains qui y ont dĂ©barquĂ©. La Lune possĂšde une masse nettement infĂ©rieure Ă la Terre. Par consĂ©quent, la gravitĂ© y
Forum Futura-Sciences les forums de la science UNIVERS Astronomie et Astrophysique Archives Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Affichage des rĂ©sultats 1 Ă 30 sur 109 09/04/2005, 15h17 1 Pierre-Yves Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? - Salut salut En Phyique-Chimie, on Ă©tudie les forces, le principe d'inertie et la gravitation. Mais je me pose une question, Ă la rĂ©ponse a priori assez Ă©vidente pourquoi la Lune tourne autour de la Terre au lieu de lui tomber dessus ? Quelle force lui donne l'Ă©nergie et la vitesse suffisante pour ne pas s'Ă©craser ? J'ai cherchĂ© sur les forums mais Ă ma surpirse, je n'ai pas trouvĂ©. Merci d'avance ! - 09/04/2005, 15h37 2 martini_bird Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Salut, je rĂ©ponds briĂšvement, en laissant aux physiciens le soin de te donner des explications plus prĂ©cises et me corriger . La lune ne s'Ă©crase pas sur la Terre en raison de sa vitesse qui n'a pas ou peu changĂ©e depuis qu'elle est en orbite. En effet, elle tourne suffisamment vite pour ne pas "tomber", et comme il n'y a pas de frottement donc de dĂ©perdition d'Ă©nergie dans l'espace, elle conserve sa vitesse. Quant Ă l'origine de cette vitesse, je ne peux pas rĂ©pondre. Tout au plus, je te dirai que j'ai lu lorsque tu avais ton Ăąge un livre vieux maintenant qui prĂ©sentait plusieurs explications possibles la lune aurait pu ĂȘtre "captĂ©e" par la Terre; ou formĂ©e Ă partir de matiĂšre en orbite.. Bref, je n'en sais pas plus, et je ne sais surtout pas oĂč en sont les thĂ©ories actuelles. Cordialement. 09/04/2005, 15h48 3 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? En effet, elle tourne suffisamment vite pour ne pas "tomber", Non justement, elle tombe tout le temps, c'est justement pour ça qu'elle n'a aps un mouvement rectiligne uniforme. Elle devrait aller tout droit -> Or, elle a un mouvement circulaire autout de la Terre, justemnt parce qu'elle "tombe" ! L'angle entre sa trajectoire "relle" criculaire et celle qu'elle devrait avoir en mouvement rectiligne uniforme, te prouve qu'elle tombe. C'est pareil pour les satellites autour de la Terre ils sont en chute libre->dedans on est en apesanteur, et pour la Terre autour de la lune. Benjamin 09/04/2005, 16h27 4 martini_bird Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? EnvoyĂ© par BioBen Non justement, elle tombe tout le temps, c'est justement pour ça qu'elle n'a aps un mouvement rectiligne uniforme. D'oĂč les guillemets autour de "tomber". Mais la prĂ©cision est bienvenue. Cordialement. Aujourd'hui A voir en vidĂ©o sur Futura 09/04/2005, 16h31 5 celine220888 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? bioben a raison, en fait la lune tombe tout le temps. Deplus, elle tourne car elle a une vitesse orbitale due au fait que l'energie centrifuge la force qui attire la lune vers la terre de la lune Ă©gal son Ă©nergie centripĂ©de envie de la lune "d'aller tout droit" Il faudrait un petit schĂ©ma pour t'expliquer ca mais... j'arrive pas Ă le mettre. 09/04/2005, 16h32 6 Pierre-Yves Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? DerniĂšre modification par Pierre-Yves ; 09/04/2005 Ă 16h36. 09/04/2005, 16h38 7 martini_bird Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? EnvoyĂ© par celine220888 Deplus, elle tourne car elle a une vitesse orbitale due au fait que l'energie centrifuge la force qui attire la lune vers la terre de la lune Ă©gal son Ă©nergie centripĂ©de envie de la lune "d'aller tout droit" M'est avis qu'il y a une confusion entre force centrifuge qui Ă©loigne du centre, force centripĂšte qui rapproche du centre et principe d'inertie. Mais les experts ne sont pas loin... Bioben? Cordialement. 09/04/2005, 16h44 8 celine220888 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Oups dĂ©solĂ©, c'est trĂšs grave alors, j'ai eu une intĂ©rro lĂ dessus la semaine derniĂšre ... J'attend Bioben avec impatience 09/04/2005, 16h53 9 martini_bird Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? En attendant Bioben, il me semble souvenirs, souvenirs... que "l'envie de la lune d'aller tout droit" rĂ©side dans le principe d'inertie et que cette "envie" peut se concevoir comme une "force" effet? centrifuge. Quant Ă l'attraction, elle constitue une force centripĂšte. Cordialement. 09/04/2005, 17h00 10 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? La Lune ne s'est toujours pas Ă©crasĂ©e sur la terre je pense Bah non mais elle tombe quand mĂȘme Tout comme tous les autres satellites autour de la Terre. Non, cela me paraĂźt impossible si c'Ă©tait ça, la Lune ralentirait continuellement depuis sa crĂ©ation avant de s'Ă©crouler. Pourquoi ? Consultez ca pour les explication avec au milieu le dessin que je voulais faire plus haut. La cute de la Lune est Ă©vidente si elle ne chutait pas, elle irait en mouvement rectiligne uniforme aucune force sur elle, donc ce serait Ă©chappĂ© depuis bien longtemps ! DerniĂšre modification par BioBen ; 09/04/2005 Ă 17h04. 09/04/2005, 17h02 11 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? que cette "envie" peut se concevoir comme une "force" effet? centrifuge. C'est le mĂȘme genre de force que l'on ressent quand on est en voiture et que l'on tourne sur une cotĂ©. On ets Ă©jĂ©ctĂ© de l'autre cotĂ©, puisque notre corps a tendance a vouloir rester en mouvement rectiligne uniforme, et il en est empechĂ© par la voiture. Voir pour la lune 09/04/2005, 17h17 12 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Bonjour et bon W-K a tous. Sa trajectoire est composĂ©e de deux forces - Une force de chute verticale du a la gravitation de la terre. - Une force rectiligne perpendiculaire a la premiĂšre du a sa vitesse d'inertie. Les deux forces combinĂ©es forment une trajectoire circulaire. Mais ce qui est le plus Ă©trange car trĂšs peut mise en valeur, câest lâaccĂ©lĂ©ration et la dĂ©cĂ©lĂ©ration que la lune subit de la terre part rapport au soleil. Ce qui donne en incorporant ce principe que la lune tombe la moitiĂ© de sa rĂ©volution et que l'autre moitiĂ© elle est projetĂ©e. Ce qui entraĂźne une sorte d'Ă©quilibre, d'ou la rĂ©ponse du fait quâelle ne s'Ă©crase pas. DerniĂšre modification par Madarion ; 09/04/2005 Ă 17h21. 09/04/2005, 17h26 13 martini_bird Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? EnvoyĂ© par Madarion Mais ce qui est le plus Ă©trange car trĂšs peut mise en valeur, câest lâaccĂ©lĂ©ration et la dĂ©cĂ©lĂ©ration que la lune subit de la terre part rapport au soleil. Ce qui donne en incorporant ce principe que la lune tombe la moitiĂ© de sa rĂ©volution et que l'autre moitiĂ© elle est projetĂ©e. Ce qui entraĂźne une sorte d'Ă©quilibre, d'ou la rĂ©ponse du fait quâelle ne s'Ă©crase pas. Avec ou sans le soleil, la lune tournerait autour de la Terre... 09/04/2005, 17h36 14 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? La force centripĂšte est dirigĂ©e vers le centre, et la "rĂ©action" Ă cette force dirigĂ©e vers l'extĂ©rieur s'appelle la force centrifuge. NĂ©anmoins, la force centrifuge n'est qu'une pseudo-force, c'est une force fictive, comme la force de Coriolis elles apparaissent lorsqu'on est prĂ©sence de rĂ©fĂ©rentiels non-inertiels, et notamment des rĂ©fĂ©rentiels en rotation. Et en effet, la Lune tombe en permanence sur la Terre, mais elle tombe "plus loin que l'horizon" de la Terre, ce qui fait qu'elle ne touche jamais le sol 09/04/2005, 17h43 15 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Avec ou sans le soleil, la lune tournerait autour de la Terre... Ouep, la diffĂ©rence entre quand la lune est plus proche du soleil que quand elle est plus loin est totalement nĂ©gligeable si je me souviens bien. la force centrifuge n'est qu'une pseudo-force, c'est une force fictive, comme la force de Coriolis elles apparaissent lorsqu'on est prĂ©sence de rĂ©fĂ©rentiels non-inertiels, et notamment des rĂ©fĂ©rentiels en rotation. Exact C'est bien d'avoir prĂ©cisĂ©. 09/04/2005, 17h46 16 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Et en effet, la Lune tombe en permanence sur la Terre, mais elle tombe "plus loin que l'horizon" de la Terre, ce qui fait qu'elle ne touche jamais le sol Serait-il du a une force gravitationnelle non instantanĂ©e dĂ©calĂ©e ? 09/04/2005, 17h48 17 Romain-des-Bois Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? On a un vecteur vitesse tangentiel Ă la trajectoire, et un vecteur accĂ©lĂ©ration sur la normale centripĂšte. La Lune -selon le principe d'inertie- devrait avoir un mouvement rectiligne uniforme car vitesse constante. mais l'accĂ©lĂ©ration Ă©tant centripĂšte, le mouvement est circulaire. J'avais postĂ© pour savoir d'oĂč venait le sens de rotation. Il semble que toutes les orbites des planĂštes du systĂšme solaire sont toutes coplanaires Ă vĂ©rifier ! 09/04/2005, 17h49 18 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Il semble que toutes les orbites des planĂštes du systĂšme solaire sont toutes coplanaires Ă vĂ©rifier ! Toutes sauf Pluton, mais bon c'est un cas Ă part est-ce un panĂšte ?. 09/04/2005, 17h53 19 jlapince Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Bonjour, je lis les messages et sur beaucoup, il est Ă©crit que la lune tombe. Donc soit vous ĂȘtes des craques, soit y a un problĂšme dans ce qui est dit. AprĂšs renseignement scientifique, voilĂ ce qui en sort "GrĂące aux donnĂ©es provenant des mesures de la distance terre-lune les scientifiques nous indiquent que la Lune s'Ă©loigne de la Terre d'au moins 3 Ă 5 cm par annĂ©e". Donc si elle s'Ă©loigne de la terre, comme elle fait pour tomber? De tout ce que j'ai Ă©garĂ©, ma tĂȘte me manque le plus. 09/04/2005, 17h58 20 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Donc si elle s'Ă©loigne de la terre, comme elle fait pour tomber? DĂ©ja, il faut bien que tu comprennes pourquoi on dit qu'elle tombe. Elle tombe parce qu'elle est dĂ©viĂ©e "vers la Terre" de la trajectoire qu'elle devrait avoir si la Terre n'Ă©tait pas lĂ . Le fait qu'elle s'Ă©loigne est du Ă ca lire post 1 09/04/2005, 18h07 21 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? "Tomber vers la Terre" signifie "ĂȘtre soumis Ă l'attraction de la Terre et Ă aucune autre force". 09/04/2005, 18h11 22 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Et comme la terre bouge, la force d'attraction fait tomber la lune sur un centre dĂ©calĂ©e, non ? PS Je vĂ©rifie avec une simulation ! 09/04/2005, 18h13 23 Pierre-Yves Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Je comprends bien pourquoi on peut parler d'une chute. Je comprends bien aussi l'exemple des passagers d'une voiture d'un bus ou du mĂ©tro qui freinent ou tournent. N'empĂȘche que je ne comprends toujours pas. Probablement Ă cause du machin centripĂšte. Qu'est-ce donc ? On peut faire un bilan des forces clair, net et prĂ©cis ? 09/04/2005, 19h46 24 Gwyddon Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? en fait il faut se souvenir que la lune a un vecteur-vitesse qui n'est pas dans la mĂȘme direction que son vecteur accĂ©lĂ©ration, c'est pourquoi elle acquiert ce mouvement circulaire. Je te conseille de te placer dans un repĂšre de frenet, et tu pourras comprendre edit ah mince, en seconde on ne connaĂźt pas le repĂšre de frenet, mille excuses... Je te conseille de te renseigner sur le net Ă ce propos, ce n'est pas bien mĂ©chant A quittĂ© FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP. 09/04/2005, 20h01 25 Pierre-Yves Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Moui mais essayons d'expliquer ça simpelment avec forces, principe d'inertie et gravitation universelle. C'est possible, sinon, mon porf ne l'aurait pas demandĂ©. 09/04/2005, 20h22 26 Pierre-Yves Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Eh au fait, finalement, le bilan des forces ? 1-Force poids exercĂ©e par le centre de la Terre sur la Lune. C'est une force rĂ©partie et Ă distance. Bah forcĂ©ment, il y a une autre force ou la Lune tomberait vraiment sur la Terre. 09/04/2005, 20h25 27 zoup1 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Il n'y a pas d'autre force, la Lune est entrainĂ© par son mouvement. C'est le principe d'inertie... Je te donne une idĂ©e, tu me donnes une idĂ©e, nous avons chacun deux idĂ©es. 09/04/2005, 20h38 28 Pierre-Yves Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Quoi quoi quoi ! Mais le principe d'inertie n'existe que quand un corps est soumis Ă des forces qui se compensent. Donc s'il n'y a pas d'autre force, le principe d'inertie n'est pas possible dans ce cas. Quant Ă sa vitesse, elle doit bien venir d'une force, car si c'Ă©tait la vitesse initiale de sa naissance, elle aurait sacrĂ©ment ralenti au point de tomber. Vraiment sĂ»r qu'il n'y a pas d'autres forces ??!! 09/04/2005, 20h39 29 Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Bon, deux forces sâexercent - La force de gravitation. - La force d'inertie. Le fait que la lune reste sur une orbite en globalitĂ© stable vient que la force d'inertie est maintenu par une accĂ©lĂ©ration et une dĂ©cĂ©lĂ©ration symĂ©triques et la force de gravitation est annulĂ© quand la lune est de l'autre cotĂ©. Ceci est du part le dĂ©placement de la terre source gravitationnel combinĂ© avec la nature de lâonde gravitationnelle qui nâest pas instantanĂ©. Dans son sillage, la terre lĂšse une sorte de rĂ©manence gravitationnelle qui influe sur la lune. Donc en simplifiant pourquoi la lune tourne tâelle c'est parce que la terre ce dĂ©place autour du soleil. 09/04/2005, 20h45 30 Pierre-Yves Re Pourquoi la Lune tourne autour de la Terre ? Je vois... mais ça existe, cette force d'inertie ?! Vous ĂȘtes d'accord les autres ? Sur le mĂȘme sujet Fuseau horaire GMT +1. Il est actuellement 19h12.
Semblableà la girouette, l'attraction entre les deux corps célestes prend la lune presque en laisse et lui permet de courir dans son orbite. Parce que la droite est gravitationnelle une des forces les plus fiables et ne sera probablement pas tourner dans un avenir prévisible, de sorte que vous ne devez pas craindre que la lune tombe sur le sol.
1 2Notre civilisation se doit dâĂȘtre reconnaissante Ă la Lune. Le progrĂšs des mathĂ©matiques a largement Ă©tĂ© menĂ© par la recherche des Ă©clipses solaires et lunaires, et par la dĂ©termination de la date de PĂąques â recherche qui passait par lâĂ©tude de lâorbite lunaire elle ne fut possible Ă haute prĂ©cision quâaprĂšs les Principia de Newton. 3De nos jours, grĂące Ă des siĂšcles de progrĂšs scientifique, nous pouvons faire des prĂ©dictions trĂšs prĂ©cises des Ă©clipses Ă venir, en particulier des Ă©clipses totales de Soleil, qui nous intĂ©ressent au plus haut point. GrĂące aux techniques du laser, en utilisant des rĂ©flecteurs laissĂ©s sur le sol lunaire par les missions amĂ©ricaines et russes, il est possible de mesurer trĂšs prĂ©cisĂ©ment la distance de la Terre Ă la Lune. Ces mesures indiquent que notre partenaire cĂ©leste nous quitte doucement, Ă la vitesse de 10-9 m/s, soit 3-4 cm/an. Son Ă©loignement croissant, le diamĂštre angulaire de la Lune diminue, et un jour elle ne couvrira plus la totalitĂ© du disque solaire, mĂȘme quand le Soleil est au plus proche. Un jour se produira donc la derniĂšre Ă©clipse totale⊠Figure 1 Le rĂ©flecteur laser LLR Lunar Laser Ranging Experiment dĂ©posĂ© sur le sol lunaire par la mission Appollo 14 fĂ©vrier 1971 Image WikiCommons / NASA Quand aura lieu la derniĂšre Ă©clipse totale de Soleil ? 4La derniĂšre occasion de voir une Ă©clipse totale ne devrait pas ĂȘtre dâun souci immĂ©diat pour nous. La distance moyenne de la Terre Ă la Lune varie entre 357 000 et 407 000 km. En supposant que cette excentricitĂ© de lâorbite et que le volume des deux corps reste constant, un modĂšle gĂ©omĂ©trique simple nous amĂšne Ă une date situĂ©e dans environ 570 millions dâannĂ©es ; ceci se produit quand la Lune est distante de 18 000 kms supplĂ©mentaires, ou jamais plus proche que 375 000 kms de la Terre. Figure 2 La derniĂšre Ă©clipse aura lieu quand aucun des points de la terre T ne pourra ĂȘtre dans le cĂŽne dâombre totale de la Lune. RL et RS sont les distances respectives de la Lune et de la terre au Soleil, rL et rS les rayons [pour arriver Ă lâĂ©quation en haut, on pose lâĂ©quation des triangles semblables rL / rS = RL - rT/RS -rT] 5Cette valeur est Ă peu prĂšs conforme Ă dâautres calculs plus Ă©laborĂ©s qui donnent cette date Ă environ 600-1200 millions dâannĂ©es. Lâincertitude est cependant Ă©norme nous ignorons comment la taille du Soleil va Ă©voluer pendant ce temps-lĂ . De lâimportance des marĂ©es ocĂ©aniques 1 Voir le texte de Wegener 1912 sur la dĂ©rive des continents, en ligne et analysĂ© par Marco Segala, ... 6Il est en revanche un mĂ©canisme important Ă propos duquel nous savons quelque chose la dĂ©rive des continents. Les modĂšles de tectonique des plaques et les mesures gĂ©ophysiques confirment quâenviron tous les 500 millions dâannĂ©es, notre planĂšte subit un cycle supercontinental1 ». Le dernier supercontinent, la PangĂ©e, sâest rompu il y a environ 300 millions dâannĂ©es en de plus petits continents qui ont dĂ©rivĂ©. Ils se rassembleront dans quelques centaines de millions dâannĂ©es et formeront Ă nouveau un seul supercontinent, diffĂ©rent. Ce qui importe cependant nâest pas la forme des continents, mais la taille des ocĂ©ans qui les sĂ©parent, et la maniĂšre dont cela affecte les marĂ©es. Un supercontinent unique ne serait baignĂ© que par un super-ocĂ©an » et subirait des marĂ©es plus douces » ou amorties. 7IndĂ©pendamment de cela donc, puisque les marĂ©es sont la cause du ralentissement de la rotation terrestre, elles le sont aussi de la distance qui sĂ©pare la Terre de la Lune, et de la date de la derniĂšre Ă©clipse ! Cette cause liĂ©e aux marĂ©es fut dĂ©montrĂ©e lors dâune prĂ©sentation de 1865 Ă lâAcadĂ©mie des sciences Paris, Sur lâexistence d'une cause nouvelle ayant une influence sensible sur la valeur de l'Ă©quation sĂ©culaire de la Lune », faite par lâastronome français Charles Delaunay 1816-1872 Les forces perturbatrices auxquelles sont dues les oscillations pĂ©riodiques de la surface des mers phĂ©nomĂšne des marĂ©es, en exerçant leur action sur les intumescences liquides quâelles occasionnent, dĂ©terminent un ralentissement progressif du mouvement de rotation de la Terre, et produisent ainsi une accĂ©lĂ©ration apparente sensible dans le moyen mouvement de la Lune [p. 1031] Figure 3 Charles-EugĂšne Delaunay 1816-1872. Ancien Ă©lĂšve de lâĂcole polytechnique X1834, ingĂ©nieur du Corps des mines, professeur Ă la Sorbonne et Ă Polytechnique, membre de lâAcadĂ©mie des sciences 1855. Figure 3b Il fait partie des 72 savants dont le nom est gravĂ© sur la Tour Eiffel WikiCommons auteur Gede 8Il peut sembler farfelu que les marĂ©es ocĂ©aniques fassent augmenter la distance de la Lune Ă la Terre, mais cette hypothĂšse avait dĂ©jĂ Ă©tĂ© Ă©mise au xviiie siĂšcle. Ce fut une histoire pleine de soubresauts et de volte-faces la comprĂ©hension du sujet a avancĂ© Ă coup dâhypothĂšses et dâexplications contradictoires, avec Ă chaque fois une utilisation pro domo des faits observationnels. Bien quâil puisse sembler que le systĂšme Terre-Lune soit assez simple â aprĂšs tout, il ne sâagit que de la Terre, et de la Lune â, il est en fait horriblement compliquĂ©. Le cĂ©lĂšbre astronome anglais Edmond Halley 1656-1742 rapporte avoir entendu Newton dire que le mouvement lunaire lui donnait mal Ă la tĂȘte et le tenait Ă©veillĂ© si souvent quâil souhaitait nây plus penser ». PremiĂšres hypothĂšses spĂ©culatives 9Le premier sujet dâordre scientifique Ă©tait de savoir si le mouvement de rotation de la Lune autour de la Terre Ă©tait constant, ou sâil subissait quelques variations. 10Comme Delaunay le mentionne dans son article, Halley, dĂ©jĂ Ă la fin du xviie siĂšcle, soupçonnait que la vitesse de la Lune augmentait. Un demi-siĂšcle plus tard, un autre Anglais, Richard Dunthorne 1711-1775, calcula Ă partir de tables dâanciennes Ă©clipses une accĂ©lĂ©ration sĂ©culaire de 10ââ. 11Cependant, les essais dâexplication de cette accĂ©lĂ©ration sĂ©culaire » restĂšrent infructueux, ce qui pouvait laisser penser que les lois de Newton nâĂ©taient pas correctes. Peut-on avoir confiance en les lois de Newton ? 2 De maniĂšre notable, juste avant que Clairaut ne fit son annonce, dâAlembert dĂ©posa une note Ă lâAca ... 12Au dĂ©but du xviiie siĂšcle, tous les scientifiques nâĂ©taient pas convaincus par la thĂ©orie newtonienne, et beaucoup prĂ©fĂ©raient encore la thĂ©orie du vortex de Descartes. Lâun de ces derniers Ă©tait Alexis Clairaut 1713-1765 qui, avec le soutien du mathĂ©maticien suisse Leonard Euler 1707-1783, annonça que la loi de Newton en inverse du carrĂ© de la distance Ă©tait fausse ; il suggĂ©rait que lâon ajoutĂąt un terme supplĂ©mentaire. Les savants qui prĂ©fĂ©raient encore Descartes jubilĂšrent. Et donc mĂȘme Euler se tourna Ă nouveau, quelque temps, vers les lois de Descartes2. 13Cependant, lors du printemps 1748, Clairaut rĂ©alisa que sa thĂ©orie souffrait dâerreurs dâapproximation quant aux calculs le 17 mai 1749, il annonçait Ă lâAcadĂ©mie que sa thĂ©orie Ă©tait Ă prĂ©sent en accord avec les lois de Newton. Figure 4 Alexis Clairaut, mathĂ©maticien français 1713-1765, membre de lâAcadĂ©mie des sciences en 1731 Ă 18 ans, comme adjoint mĂ©canicien » ; il sera pensionnaire mĂ©canicien en 1738, une fois lâĂąge de 25 ans atteint. Image WikiCommons La rotation de la Terre est-elle constante ? 14Peut-ĂȘtre nâĂ©tait-ce pas la Lune qui accĂ©lĂ©rait ? NâĂ©tait-ce pas la Terre qui ralentissait ? Ceci pouvait ĂȘtre le rĂ©sultat du frottement contre le toujours omniprĂ©sent Ă©ther », supposĂ© emplir lâUnivers. 15Pour compliquer encore le dĂ©bat, il pouvait exister un mĂ©canisme dâaccĂ©lĂ©ration de la Terre. Le refroidissement de notre planĂšte pouvait la contracter et donc lâaccĂ©lĂ©rer â comme la danseuse de ballet ou la patineuse, abaissant leurs bras, accĂ©lĂšrent. Ce qui aurait pour consĂ©quence de raccourcir la durĂ©e du jour, sachant que celle-ci Ă©tait mesurĂ©e par rapport au Soleil, qui Ă©tait un Ă©talon » indĂ©pendant. 3 Giovanni Plana, nĂ© en Lombardie, entre en 1800 Ă lâĂcole polytechnique et y fut un Ă©lĂšve du Turinoi ... 16Pierre-Simon de Laplace 1749-1827 Ă©tait certain que depuis Hipparque 190-120 av. la durĂ©e du jour nâavait pas bougĂ© de plus de 1/100e de seconde. Il avait de bonnes raisons dâĂȘtre confiant car il pensait avoir trouvĂ© une preuve mathĂ©matique de lâ accĂ©lĂ©ration sĂ©culaire » de la Lune de 10 secondes par siĂšcle, sans faire appel Ă une quelconque variation de la vitesse de la Terre. Le 23 octobre 1787, il prĂ©sente Ă lâAcadĂ©mie un MĂ©moire sur les inĂ©galitĂ©s sĂ©culaires des planĂštes et des satellites » donnant lâĂ©quation 10,18"ĂT2+0,02"ĂT3 pour lâaccroissement sĂ©culaire T Ă©tant le nombre de siĂšcles. Cette accĂ©lĂ©ration lunaire pouvait selon Laplace ĂȘtre expliquĂ©e par le caractĂšre elliptique de lâorbite terrestre, et par lâeffet gravitationnel du Soleil et des autres planĂštes. Des rĂ©sultats similaires seront obtenus par Lagrange, par Giovanni Plana3 1781-1864 et par le baron Marie-Charles-ThĂ©odore de Damoiseau de Montfort 1768-1846. [bis] Laplace peut-il avoir tort ? 4 Sur ce sujet, voir le texte de Le Verrier 1846, en ligne et analysĂ© par James Lequeux, BibNum ju ... 17Or, en 1853, lâastronome anglais John Couch Adams 1819-1892 dĂ©montre que Laplace avait fait des approximations trop Ă©tendues, en nĂ©gligeant certains termes. Adams, incluant ces termes, arrivait Ă une valeur sĂ©culaire de 5ââ70, moitiĂ© de celle de Laplace. Cette correction de Laplace par Adams provoque un certain dĂ©bat outre-Manche cĂŽtĂ© français car non seulement Adams avait corrigĂ© lâ immense » Laplace, mais de surcroĂźt sâĂ©tait querellĂ© avec Le Verrier Ă propos de la dĂ©couverte de la planĂšte Neptune4. 18Mais Adams allait recevoir un fervent soutien de son collĂšgue Delaunay. En 1860 et 1867, celui-ci publie deux imposants volumes de mĂ©canique lunaire La ThĂ©orie du mouvement de la Lune, soutenant les affirmations dâAdams ; et dans sa prĂ©sentation de 1865 Ă lâAcadĂ©mie texte BibNum, il explique ces 6ââ sĂ©culaires manquantes par⊠lâinfluence des marĂ©es. 19Lâarticle de Delaunay est un jalon de la science. Deux sciences, la gĂ©ophysique et la mĂ©canique cĂ©leste, y joignent leurs forces pour montrer que les marĂ©es ocĂ©aniques, gĂ©nĂ©rĂ©es par la Lune, rĂ©troagissent sur elle pour augmenter lentement sa distance Ă la Terre. Pour apprĂ©cier la portĂ©e de cet article, nous devons dâabord comprendre Ă quoi se rapportent les marĂ©es. La mĂ©canique des marĂ©es 20DĂ©jĂ lâhomme prĂ©historique avait dĂ©jĂ fait le lien entre les marĂ©es et les deux objets cĂ©lestes les plus apparents, la Lune et le Soleil. Il nâest pourtant pas Ă©vident du tout que la Lune ait une quelconque influence sur les marĂ©es ocĂ©aniques. 21Lâattraction gravitationnelle due Ă la masse du Soleil MS = 1,991030 kg est 30 milliards de fois plus forte que celle due Ă la Lune ML=7,341022 kg. Cependant celle-ci est, bien sĂ»r, Ă une distance beaucoup plus proche RL=384106m, comparĂ©e Ă RS = 15000106 m. Lâattraction gravitationnelle de la Lune sur un Ă©lĂ©ment de masse ÎŒ est \[\tag{1a}{{F}_{L}}=\frac{G{{M}_{L}}\mu }{R_{L}^{2}}\] et pour le Soleil \[\tag{1b}{{F}_{S}}=\frac{G{{M}_{S}}\mu }{R_{S}^{2}}~\] 22Le rapport des deux est \[\tag{2}\frac{{{F}_{L}}}{{{F}_{S}}}=\frac{\frac{{{M}_{L}}\mu }{R_{L}^{2}}}{\frac{{{M}_{S}}\mu }{R_{S}^{2}}}=\frac{{{M}_{S}}}{{{M}_{L}}}{{\left \frac{{{R}_{S}}}{{{R}_{L}}} \right}^{2}}\approx \frac{1}{180}\] 23Ceci montre que lâeffet gravitationnel de la Lune sur une masse terrestre est dâenviron 1/180e de celui du Soleil. Le premier paradoxe 5 Ceci nâest pas totalement clair dans les explications de vulgarisation des marĂ©es. Trop souvent, se ... 24Ici nous rencontrons notre premier paradoxe bien que sur Terre lâeffet gravitationnel de la Lune soit presque 200 fois plus petit que celui du Soleil, câest bien la Lune qui affecte les marĂ©es plus que le Soleil. Car ce qui importe pour lâeffet de marĂ©e nâest pas lâamplitude de lâeffet gravitationnel en tant que tel, mais la façon dont il dĂ©croĂźt Ă lâinverse de la distance5. 6 GalilĂ©e avait essayĂ© dâutiliser les marĂ©es comme preuve de la rotation terrestre diurne. Mais il av ... 25Les eaux ocĂ©aniques sur la partie de la Terre face Ă lâastre Soleil ou Lune sont attirĂ©es lĂ©gĂšrement plus que ne lâest la Terre elle-mĂȘme ceci conduit Ă un bourrelet de la surface ocĂ©anique en direction de lâastre attracteur Soleil ou Lune. Par ailleurs, la Terre elle-mĂȘme est plus proche de lâastre que ne le sont les eaux ocĂ©aniques figurant derriĂšre » Ă lâopposĂ© diamĂ©tral des eaux faisant face Ă lâastre ceci conduit Ă un bourrelet arriĂšre ». Ce qui explique pourquoi il y a deux marĂ©es ocĂ©aniques un point ocĂ©anique donnĂ© passant une fois par jour devant lâastre et Ă son opposĂ© diamĂ©tral, avec deux maxima et minima, et non une seule marĂ©e quotidienne6. Figure 5 Lâeffet gravitationnel dĂ» au Soleil en haut est bien supĂ©rieur Ă celui dĂ» Ă la Lune en bas cf. largeur des flĂšches. Mais, comme le Soleil est beaucoup plus Ă©loignĂ©, son effet diffĂ©rentiel » entre lâavant et lâarriĂšre est plus faible de moitiĂ© que celui de la Lune cf. longueur des flĂšches â toutes les proportions de la figure sont bien sĂ»r exagĂ©rĂ©es Un peu de mathĂ©matiques 26La façon dont les forces dâattraction varient entre face avant » et face arriĂšre » de la Terre est liĂ©e au gradient de la force dâattraction. On lâobtient par dĂ©rivation de la force FL par rapport Ă la distance \[\tag{3}{f_L} = \Delta {F_L} = - \frac{{2G{M_L}\mu }}{{R_L^3}}\Delta {R_L}\;\] 27En effectuant la mĂȘme dĂ©rivation pour la force gravitationnelle solaire, le rapport des deux effets devient \[\tag{4a}\frac{{{f_L}}}{{{f_A}\;}} = \frac{{{M_L}/R_L^3}}{{{M_S}/R_S^3}} = \frac{{{M_S}}}{{{M_L}}}{\left {\frac{{{R_S}}}{{{R_L}}}} \right^3}\] 28Ce qui conduit, avec les mĂȘmes valeurs approximatives \[\tag{4b}\frac{{{f_L}}}{{{f_S}}} \approx 29Voici pourquoi la Lune a plus dâinfluence sur les marĂ©es que le Soleil parce que lâeffet marĂ©e est en 1/R3 gradient de la force de Newton, et non en 1/RÂČ force de Newton. 30Donc maintenant, si les marĂ©es ralentissent la rotation terrestre, comment se fait-il que cela Ă©loigne la Lune de la Terre ? Deux explications 31Il y a pour cela deux explications, diffĂ©rentes mais cohĂ©rentes entre elles. Lâune est brĂšve et facile du point de vue du calcul, mais ne nous dit pas vraiment ce qui se passe ». Lâautre, celle de Delaunay, est plus longue, nous explique ce qui se passe », mais est compliquĂ©e dâun point de vue calculatoire. 32Commençons par la premiĂšre La somme du moment cinĂ©tique de la terre en rotation autour de son axe et de la Lune tournant autour de la terre est constante. Quand la vitesse de la rotation terrestre axiale diminue, la Lune augmente sa vitesse de rotation orbitale et donc son moment cinĂ©tique, par conservation du moment cinĂ©tique total. 33Cette conservation du moment cinĂ©tique L est une des lois fondamentales de la physique. Dans sa forme la plus simple, \[L=m\cdot v\cdot r\] oĂč v est la vitesse tangentielle et r la distance au centre de rotation. Le moment cinĂ©tique varie seulement si agit un couple, câest-Ă -dire une force accĂ©lĂ©rant le corps dans la direction tangentielle â sinon il reste constant. Comment la Lune sait-elle » ? 34Cette explication par le moment cinĂ©tique permet de prĂ©dire aisĂ©ment Ă quelle distance sera la Lune dans quelques millions dâannĂ©es⊠Cependant, elle nous laisse sur notre faim Comment la Lune sait-elle » que la Terre ralentit et comment sait-elle » quâelle doit accĂ©lĂ©rer afin de » conserver le moment cinĂ©tique total ? 35Dans le cas de la Terre, nous savons que le ralentissement de son moment cinĂ©tique propre est dĂ» au frottement des marĂ©es. Mais quâen est-il pour la Lune ? DâoĂč viendrait le couple dirigĂ© tangentiellement Ă son orbite, qui ferait croĂźtre son propre moment cinĂ©tique ? 36Câest justement ce point qui est bien expliquĂ© par Delaunay en 1865. Voici comment la Lune sait » 37Dans la figure 5, le bourrelet formĂ© par la marĂ©e ocĂ©anique est dirigĂ© directement vers les corps cĂ©lestes attracteurs. Mais ceci ne se produirait que dans le cas idĂ©al oĂč il nây aurait pas de frottement entre lâeau ocĂ©anique liquide et la croĂ»te ocĂ©anique solide. Ce frottement a pour effet non seulement de ralentir la rotation terrestre, mais aussi de dĂ©placer le renflement de la marĂ©e dans la direction de la rotation, câest-Ă -dire vers lâest comme il y a frottement, la Terre emmĂšne » le bourrelet avec elle. Ceci se produit car la Terre tourne plus vite sur elle-mĂȘme que la Lune tourne autour de la Terre â il y a un diffĂ©rentiel positif en faveur de la Terre et donc de lâentraĂźnement du bourrelet. EĂ»t-ce Ă©tĂ© le contraire, le bourrelet de marĂ©e aurait Ă©tĂ© dĂ©placĂ© vers lâautre direction, Ă lâinverse du sens de rotation. 38Puisque donc le bourrelet de marĂ©e nâest pas dirigĂ© exactement vers le centre de la Lune cas idĂ©al, et que les deux bourrelets celui dâavant et celui dâarriĂšre ne sont pas situĂ©s aux mĂȘmes distances de la Lune, celle-ci sent » cette asymĂ©trie. Le bourrelet situĂ© face Ă la Lune a un effet plus important et lâaccĂ©lĂšre ; le bourrelet situĂ© Ă lâarriĂšre la ralentit, mais son effet est moins important car il est plus distant. Le rĂ©sultat de ce couple est une force contribuant Ă accĂ©lĂ©rer la rotation de la Lune et Ă Ă©loigner son orbite figure 6. Figure 6 Les renflements sont lĂ©gĂšrement ici câest exagĂ©rĂ© dĂ©calĂ©s par rapport Ă lâaxe des centres. Le renflement le plus proche a pour effet dâaugmenter la vitesse tangentielle orbitale de la Lune, et lâemporte sur le second, plus distant, qui a pour effet de la ralentir. La Lune va utiliser » sa vitesse accrue pour se dĂ©placer vers une orbite plus large, oĂč sa vitesse rediminuera. 39Ces deux explications prĂ©disent que la Lune va accĂ©lĂ©rer » sa rotation, alors quâen fait celle-ci diminuera. Alors que se passe-t-il rĂ©ellement ? LĂ intervient notre second paradoxe. Le second paradoxe 40Pour un corps solide, toute variation du moment cinĂ©tique axial cas de la Terre se traduit nĂ©cessairement par une variation de la vitesse tangentielle de rotation v. Sâil sâagit dâun moment cinĂ©tique orbital cas de la Lune, une variation peut aussi se traduire par une variation de la distance Ă lâaxe r. 41Pour un satellite comme lâest la Lune en mouvement inertiel permanent, non perturbĂ©, lâattraction gravitationnelle centripĂšte Ă©quilibre lâeffet centrifuge \[\tag{5a}\frac{{GmM}}{{{r^2}}} = \frac{{m{v^2}}}{r}\;\] Cette Ă©quation peut servir dâexpression Ă lâĂ©nergie cinĂ©tique K \[\tag{5b}\frac{{GmM}}{{2r}} = \frac{{m{v^2}}}{2} = K\] 42Quand la Lune prend une orbite plus large r augmente, le terme de gauche de 5b dĂ©croĂźt, et donc la vitesse v dans le terme central aussi, avec lâĂ©nergie cinĂ©tique K. Ceci est conforme Ă la 3e loi de Kepler suivant laquelle plus la planĂšte ou le satellite est Ă©loignĂ©e du centre de rotation que celui-ci soit le Soleil ou la Terre, le moins vite elle tourne. 43Prenons, Ă lâinverse, le cas dâun satellite terrestre en fin de vie une mĂ©tĂ©orite, par exemple, entrant dans lâatmosphĂšre terrestre. La rencontre des premiĂšres molĂ©cules gazeuses de lâatmosphĂšre gĂ©nĂšre une rĂ©sistance de frottement, et joue comme un couple de torsion contre la rotation effet inverse de celui des marĂ©es pour la Lune, couple qui tend Ă rĂ©duire le moment cinĂ©tique du corps. Cependant sa vitesse tangentielle croĂźt ! Ă cause du frottement, le satellite tombe progressivement sur la Terre celle-ci convertit lâĂ©nergie potentielle de son satellite liĂ©e Ă la distance, qui diminue en Ă©nergie cinĂ©tique augmentation de la vitesse du corps. Avant Delaunay, quelles hypothĂšses ? 44LâidĂ©e des marĂ©es ralentissant la rotation terrestre nâĂ©tait pas entiĂšrement neuve quand Delaunay fit sa prĂ©sentation. Ce qui fut retenu contre lui, dans la polĂ©mique qui sâensuivit. Delaunay prend nĂ©anmoins soin de prĂ©ciser note de bas de page 1028 que les discussions trouvĂ©es dans certains ouvrages imprimĂ©s » ont Ă©tĂ© surtout qualitatives, et que lui quantifie le phĂ©nomĂšne J'apprends que cette idĂ©e d'une rĂ©sistance que la Lune oppose continuellement au mouvement de rotation de la Terre, par suite de son action sur les eaux de la mer, a dĂ©jĂ Ă©tĂ© formulĂ©e dans certains ouvrages imprimĂ©s. Il y est dit en mĂȘme temps que l'effet produit par cette rĂ©sistance est trop petit pour ĂȘtre sensible. Je ferai remarquer Ă cette occasion que la Note que j'ai lue Ă l'AcadĂ©mie a eu pour objet, non pas de faire connaĂźtre cette cause du ralentissement de la rotation de la Terre, mais bien de montrer 1Âș que le ralentissement qui en rĂ©sulte est loin d'ĂȘtre insensible ; 2° qu'on peut y voir l'explication complĂšte de la partie de l'Ă©quation sĂ©culaire de la Lune dont la cause assignĂ©e par Laplace ne peut rendre compte. LâhypothĂšse de Kant 1754 45Peut-ĂȘtre Delaunay ne savait-il pas que cette hypothĂšse des marĂ©es ralentissant la rotation terrestre avait Ă©tĂ© faite plus dâun siĂšcle auparavant par le plus tard cĂ©lĂšbre philosophe allemand Emmanuel Kant ? Dans un journal local, Wöchentlicher Königsbergischen Frag- und Anzeigungs-Nachrichten, les 8 et 15 juin 1754, Kant publie sa solution Ă la question posĂ©e par lâAcadĂ©mie prussienne des sciences sur la rĂ©gularitĂ© de la rotation terrestre "Untersuchung der Frage, ob die Erde in ihrer Umdrehung einige VerĂ€nderung erlitten habe" Examen de la question si la Terre a subi quelque modification dans sa rotation. 46Si la surface dâune planĂšte contient beaucoup dâeau, il y aura un bourrelet de marĂ©e. Lâattraction combinĂ©e de la Lune et du Soleil dĂ©placerait le bourrelet vers lâouest, selon Kant, Ă cause de la rotation terrestre qui est vers lâest. Compte tenu de lâirrĂ©gularitĂ© des fonds marins, des Ăźles et des falaises, lâeau exercera un frottement de ralentissement sur la rotation terrestre. Câest seulement lorsque la rotation terrestre aura suffisamment diminuĂ© pour ĂȘtre synchrone avec la vitesse orbitale lunaire que ce processus cessera. Kant essaie mĂȘme de calculer la date de cet Ă©vĂ©nement, trouvant 2 millions dâannĂ©es les calculs actuels conduisent Ă une date bien plus Ă©loignĂ©e. 47Les lois de la dynamique nâĂ©taient pas bien comprises Ă lâĂ©poque la conclusion de Kant Ă©tait fondĂ©e sur lâidĂ©e que la force de marĂ©e produisait un mouvement de lâocĂ©an vers lâouest. Ce qui maintient le bourrelet de marĂ©e vers lâest avec la rotation de la Terre est justement le frottement dĂ©crit par Kant. 48Kant semble sâĂȘtre exagĂ©rĂ© lâamplitude du dĂ©placement horizontal de lâeau. Ă lâinstar des vagues ocĂ©aniques, le dĂ©placement horizontal est bien infĂ©rieur Ă ce que laisse supposer la vitesse de phase câest la forme de la surface de lâeau, Ă savoir la vague, qui se meut, et non lâeau elle-mĂȘme. Par ailleurs, Kant ne considĂ©rait que le bourrelet situĂ© face Ă la Lune, et non celui qui est Ă lâopposĂ©. Lâexplication de Robert Mayer 1848 49En 1848, le physicien Julius Robert Mayer 1814-1878, sans doute ignorant lâhypothĂšse kantienne, publia une explication analogue dans les BeitrĂ€ge zur Dynamik des Himmels Contributions Ă la mĂ©canique cĂ©leste. Mais Ă la diffĂ©rence de Kant, il prenait en considĂ©ration les deux bourrelets. Il allait aussi plus loin, en tirant la conclusion que la Lune augmentait sa vitesse tangentielle et sâĂ©loignait donc de la Terre. Les marĂ©es ont aussi un effet perturbant sur la trajectoire de la Lune. Le haut du bourrelet dâeau situĂ© Ă lâest de la Lune lâattire plus, ce qui augmente continuellement la vitesse tangentielle de ce satellite, la distance moyenne Terre-Lune, et sa pĂ©riode orbitale. Cependant, le calcul montre que cet effet est insignifiant la pĂ©riode orbitale de la Lune nâaugmentera que de quelques fractions de secondes au cours des prochains siĂšcles. Figure 7 Julius Robert Mayer 1814-1878 Image WikiCommons 50Mayer conservait cependant, de maniĂšre erronĂ©e, lâhypothĂšse selon laquelle la rotation axiale terrestre allait en sâaccĂ©lĂ©rant Ă cause du refroidissement interne de la planĂšte effet patineur, cf. supra. John Tyndall refait vivre lâexplication de Mayer 51Mayer, restĂ© connu par ailleurs pour avoir soutenu la notion de conservation de lâĂ©nergie, ne fut pas prophĂšte en son pays. Ses Ćuvres jusquâalors survolĂ©es furent prĂ©sentĂ©es en 1862 par le physicien irlandais John Tyndall 1820-1893 lors dâune sĂ©ance du Royal Institute, et dans un ouvrage intitulĂ© Heat as a Mode of Motion 1870. Tyndall sâengagea dans la promotion des thĂ©ories de Mayer en les traduisant en anglais, et en les publiant dans des revues scientifiques, autant anglaises quâamĂ©ricaines. Figure 8 John Tyndall 1820-1893 Image WikiCommons photographie collection privĂ©e 52Il comparait, de maniĂšre pĂ©dagogique, les bourrelets de marĂ©e Ă des montagnes terrestres Concevons que la Lune soit fixe et que la Terre tourne comme une roue de l'ouest Ă l'est, dans sa rotation diurne. Une montagne terrestre, en s'approchant du mĂ©ridien de la Lune, se trouve comme saisie par la Lune telle une poignĂ©e par lâeffet de laquelle la Terre va tourner plus vite. Mais lorsque la montagne a passĂ© le mĂ©ridien, l'action de la Lune s'exerce en sens contraire et tend Ă diminuer la vitesse de rotation autant qu'elle l'augmentait auparavant ; et c'est ainsi que l'action exercĂ©e par la Lune sur tous les corps fixĂ©s Ă la Terre se trouve annulĂ©e ou neutralisĂ©e. 7 Tyndall, Heat as a Mode of Motion 1870, chapitre consacrĂ© au Soleil. Mais admettons que la montagne reste toujours situĂ©e Ă l'est du mĂ©ridien de la Lune, alors l'attraction du satellite s'exercera toujours dans le sens opposĂ© Ă la rotation de la Terre, DONT LA VITESSE DIMINUERA, par consĂ©quent, d'une quantitĂ© proportionnelle Ă l'intensitĂ© de l'attraction. La marĂ©e occupe cette position elle est toujours situĂ©e Ă l'est du mĂ©ridien de la Lune; les eaux de l'OcĂ©an sont, en partie, traĂźnĂ©es comme un frein sur la surface de la Terre, et, comme un frein, elles diminuent la vitesse de rotation de la Terre [âŠ]7 53Ce fut probablement via Tyndall que le mĂ©tĂ©orologiste et mathĂ©maticien amĂ©ricain William Ferrel 1817-91 eut Ă connaĂźtre de lâexplication de Mayer. Il fait sa prĂ©sentation Ă Boston devant lâAcadĂ©mie amĂ©ricaine, le 13 dĂ©cembre 1864, un an avant Delaunay⊠Ce qui provoqua certaines rĂ©clamations dâantĂ©rioritĂ© contre Delaunay. 54Mais il apparaissait trĂšs clairement, de la prĂ©sentation de Ferrel, que celui-ci tenait son idĂ©e de Mayer. Comme lui, il invoquait la possibilitĂ© dâune accĂ©lĂ©ration de la rotation terrestre Ă cause du refroidissement. Ceci ne figure pas dans la prĂ©sentation de Delaunay nous proposons donc de lui laisser la prioritĂ© de sa dĂ©couverte. 55Le dĂ©bat sur le mĂ©canisme exact ne se termina pas dans les annĂ©es 1860 et continue depuis. Mais les arguments et contre-arguments pour les diffĂ©rentes thĂ©ories sont si compliquĂ©s que, pour paraphraser sir Isaac Newton, ce sujet fait mal Ă la tĂȘte Ă tout un chacun, lâempĂȘche de dormir, de telle sorte que plus personne nây pense encore.
Sivous ne le savez pas, la Lune est située à environ 384 000 km de la Terre. Que se passerait-il, si pour une raison obscure ou inconnue comme dans le film Moonfall , cette distance se
PETITES CHRONIQUES DU CIEL EN BREF Selon la lĂ©gende, lâidĂ©e de lâattraction terrestre serait venue Ă Newton alors quâil se reposait Ă lâombre dâun pommier et quâune pomme a chu au sol. Il comprit alors que si la pomme descendait vers la Terre, câest parce que celle-ci lâattirait et que câĂ©tait la masse de la planĂšte qui Ă©tait la cause de cette peut donc se poser la question Ă©vidente Pourquoi la Lune, comme la pomme, ne tombe t-elle pas sur la Terre ?En fait la Lune tombe sans arrĂȘt sur la Terre MAIS comme, en mĂȘme temps, elle est animĂ©e par son mouvement de fuite dans lâespace, les deux forces se combinent en un mouvement de rĂ©volution autour de notre planĂšte. Sâil nây avait que son mouvement de fuite, la Lune sâĂ©loignerait trĂšs rapidement de nous et il y a bien longtemps quâelle aurait disparu. Par contre, sâil nây avait que lâattraction de la Terre, elle se serait fracassĂ©e sur notre planĂšte. Câest donc la combinaison de ces deux mouvements chute sur Terre, et fuite dans lâespace qui fait que notre satellite tourne autour de notre planĂšte. Ce raisonnement nous conduit Ă une autre question Pourquoi la pomme, comme la Lune, ne tourne-t-elle pas autour de la Terre ?La pomme tournerait autour de nous SI on lui confĂ©rait une vitesse de fuite suffisamment Ă©levĂ©e pour Ă©quilibrer la force dâattraction qui lâattire au sol. HĂ©las, nos petits bras sont incapables de lui fournir une telle vitesse. Un canon peut donner Ă lâobus une force suffisante mais qui, nâĂ©tant pas entretenue, fait quâ au bout dâune certaine distance lâobus tombe au sol. Par contre, les Ă©tages successifs dâune fusĂ©e sont capables de donner Ă la sonde une vitesse de fuite suffisante pour quâen fonction de sa distance Ă la Terre elle puisse se mettre en orbite, voire Ă©chapper Ă lâattraction en fait, est un rapport de forces.
Pourquoila Lune, comme la pomme, ne tombe t-elle pas sur la Terre ? En fait la Lune tombe sans arrĂȘt sur la Terre MAIS comme, en mĂȘme temps, elle est animĂ©e par son mouvement de fuite dans lâespace, les deux forces se combinent en un mouvement de rĂ©volution autour de notre planĂšte. Sâil nây avait que son mouvement de fuite, la Lune sâĂ©loignerait trĂšs
La gravitĂ© agit sur tout les corps. Ce qui fait que la Lune ne tombe pas, c'est qu'elle a une vitesse propre qui est suffisante pour se dĂ©placer avant de s'Ă©craser sur la pour un instant que la Lune n'Ă©tait pas attirĂ©e par la Terre. Que se passerait-il? Et bien, elle se dĂ©placerait en ligne droite et quitterait bien vite le voisinage terrestre. Maintenant, puisque la gravitĂ© agit, la Lune se dĂ©place quand mĂȘme, mais la gravitĂ© dĂ©vie lĂ©gĂšrement sa direction, ce qui fait courber sa trajectoire. A chaque instant, la gravitĂ© courbe un peu plus sa trajectoire, jusqu'Ă ce qu'Ă la fin elle dĂ©crive un qu'en est-il pour les corps terrestres? Prenons une balle, par exemple. Lorsque tu la lĂąches, elle tombe vers le bas. Si tu la lances au loin, elle dĂ©crira une trajectoire courbe, et la courbure sera plus grande si tu la lances plus fort. Imagines que tu puisses lancer la balle assez fort pour que le rayon de courbure soit le mĂȘme que celui de la Terre ainsi, la balle serait toujours attirĂ©e par le sol, mais elle ne tomberait jamais et finirait par dĂ©crire un cercle autour de la Terre. C'est ainsi qu'on met les satellites en orbite.
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pourquoi la lune ne tombe pas sur la terre