chapitre 4 Flashcards

1
Q

Qu’à fait Tycho Brahe?

A
  • Il a construit uraniborg: l’obervatoire avec les éléments de mesures les plus précis de l’époque
  • Il a fait un rapporteur d’angle géant précis à une minute d’arc
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2
Q

Qu’à observé Tycho Brahe

A
  • Il tente de mesurer la parallaxe des étoiles, mais n’en obtient pas. Il donne deux possibilité. 1) les étoiles sont trop lointaine ou 2) la Terre est immobile.
  • Il choisi donc que la Terre est immobile
  • Il fait un modèle où les planètes tournent autour du Soleil qui lui tourne autour de la Terre
  • Il lègue tous ses données à Johannes Kepler à sa mort
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3
Q

Décrivez Kepler

A
  • Considérée comme le premier astrophysicien
  • Il est convaincus par l’hypothèse héliocentrique
  • Il est troublé par le fait que les modèles de Ptolémée et Copernic mènent à la même précision.
  • Il a un grand intérêt pour les mathématiques et la géométrie
  • Il vas sortir de la philo car ils vas contraindre les modèles à la perfection du cercle
  • Il vas utiliser les donner de Brahe pour développer 3 nouvelles lois régissant le mouvement des planètes (ces lois sont empiriques, elles ne découle que d’observation et non de théorie.
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4
Q

Qu’est-ce que la première loi de Kepler? et qu’est-ce qu’une ellipse?

A

Les planètes dérivent autour du Soleil des orbites en forme d’ellipse. Le soleil est à un foyer et non au centre. Dans une ellipse, l’addition des arrête vas toujours rester la même.

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5
Q

Qu’est ce que le périhélie?

A

C’est le point de l’orbite le plus près du Soleil

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6
Q

Qu’est ce que l’aphélie?

A

C’est le point de l’orbite le plus loin du Soleil

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7
Q

Qu’est-ce que le Demi-grand axe

A
  • moitié de la distance entre le périphélie et l’aphélie

- permet de rendre compte de la taille d’une orbite

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8
Q

Décriver l’évasement d’une éclipse

A
e = 1 --> très évasée
e = 0 --> c'est un cercle
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9
Q

Qu’est-ce que la deuxième loi de Kepler? et que dit-elle?

A
  • La ligne qui relie la planète au Soleil balaie des aires égales en des temps égaux.
  • Plus une planète est proche du Soleil, plus elle va vite
  • Kepler peut expliquer la préférence zodiacale es planètes
  • Si la vitesse d’une planète augmente lorsqu’elle se rapproche du Soleil, c’est qu’une force en provenance du Soleil est à l’origine du mouvement des orbites
  • Premier “balbutiement” de la théorie de la gravitation.
  • Il pense que le mouvement des planètes provient d’une force magnétique issue du Soleil
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10
Q

Qu’est ce que la troisième loi de Kepler? et la formule?

A

Pour toutes planètes tournant autour du Soleil, le carré de la période sidérale (T) exprimée en années est égal au cube du demi-grand axe (a) exprimé en unités astronomiques.

T^2 = a^3

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11
Q

Qu’est-ce que le principe d’inertie?

A

En absence de frottement ou de toute autre contrainte ou force, un objet continuera sur sa lancée en ligne droite et à vitesse constante

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12
Q

Que découvre Hooke et que fait-il avec sa découverte?

A

il montre que le soleil attire les planètes et que cette force décroit avec le carré de la distance (1/r^2), il envoie cette découverte à Newton

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13
Q

Que fait Newton?

A
  • Il publie Principia (l’un des plus importants livres scientifiques)
  • il développe les maths nécéssaires aux calculs des orbites (calcul intégral et différentiel)
  • Démontre l’idée de Hooke sans le lui dire et la prend sans crédit
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14
Q

Quelle est la première idée de Newton et que dit-elle?

A
  • Une pomme tombe d’un arbre… si l’arbre était plus haut, la pomme tomberait quand même. –> La lune doit aussi tomber sur la Terre
  • la pomme tombe d’environ 5m sur Terre, la lune tombe de 1.4mm, le ratio est de 1/3600. Comme la Lune est 60 fois plus loin, la force qu’elle subit décroit avec le carré de la distance.
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15
Q

Quelle est la deuxième idée de Newton et que dit-elle?

A
  • Si on tire un boulet de canon parallèlement à la surface de la Terre, ce dernier tombe plus loin d’autant plus que sa vitesse initiale est grande.
  • orbite = chute libre, l’orbite est donc un cas particulier d’un objet “lancé” aux alentours d’un objet massif central.
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16
Q

Quelle est la troisième idée de Newton et que dit-elle?

A
  • La Lune est en orbite autour de la Terre, la Terre est en orbite autour du Soleil, Jupiter a des satellites, etc.
  • la force gravitationnelle est “universelle”
  • Elle s’applique à tous les objets de l’Univers.
17
Q

Que dit newton autre que ses trois lois dans son livre?

A
  • la force d’attraction (gravité) entre deux objets dépend aussi du produit de leur masse
  • Démonstration mathématique des 3 lois de Kepler
  • Généralisation de la 3e loi de Kepler à toute combinaison objet central/satellite. Elle permet de déterminer la masse de l’objet central connaissant la période et le demi-grand axe d’un de ses satellites.
  • Newton nous permet donc de déterminer la masse des objets célestes
18
Q

Expliquer le défis d’Uranus et pourquoi c’est marquant

A
  • Elle est découverte en 1781, mais son orbite présente des anomalies par rapport aux calculs faits à partir de la loi de la gravitation universelle.
  • On pense donc qu’il y a d’autres planètes au-delà de l’orbite d’Uranus
  • Urbain Le Verrier effectue les calculs et prédit la position de la planète perturbatrice
  • Elle est ensuite observé par Gottfried Galle
  • Cette découverte est un triomphe de la science car c’est la première découverte basée sur des calculs mathématique
19
Q

Qu’est-ce que la théorie de Newton n’arrive pas à être expliquer?

A

La théorie de Newton n’arrive pas à démontrer exactement l’orbite de Mercure, celle-ci a une précision plus importante que ce qui est prédit

20
Q

Que fait Albert Einstein?

A

il publie la théorie de la relativité restreinte

21
Q

Expliquer la relativité restreinte (6)

A
  • basé sur une idée: la vitesse de la lumière dans le vide est 3*10^8 m/s peu importe qui la mesure
  • le temps et l’espace sont “relatifs”. Ils ne sont pas immuables.
  • 2 observateurs en mouvement l’un par rapport à l’autre ne mesure pas un même temps entre 2 évènements
  • Tout horloge en mouvement par rapport à nous parait au ralentit
  • l’équivalence masse-énergie :
    E = (facteur de ralentissement du temps)*mc^2
  • tout masse correspond à une quantité d’énergie
22
Q

Pourquoi le temps n’est pas tant ralentit sur terre?

A

car selon l’équation du ralentissement du temps, nous n’avons pas une assez grande vitesse pour influencer ce ralentissement

23
Q

Que fait la théorie de la relativité générale de Einstein?

A
  • Une masse déforme l’espace-temps autour d’elle
  • Cette déformation est à l’origine de l’attraction gravitationnelle
  • le temps passe plus lentement à proximité d’un objet massif
  • Cette théorie englobe et supplante la théorie de la gravitation universelle de Newton.
  • Elle permet de rendre compte de la précession du grand axe de Mercure.
24
Q

Qu’est-ce que le triomphe d’Einstein? (3)

A
  • la relativité générale prédit que la trajectoire de la lumière est courbée à proximité d’un objet massif
  • le 29 mai 1919 Eddington se rend en afrique pour mesurer les étoiles durant une éclipse totale de Soleil
  • Les étoiles à proximité du Soleil devraient être décales car leur lumière voyage à proximité du Soleil
25
Q

Qu’est-ce que les lentilles gravitationnelles? et comment fonctionne-t-elle?

A

La lumière est focalisé vers l’obersvateur selon l’espace-temps qui se trouve devant elle et c’est ce qui fait une lentille gravitationnelle. C’est entre autre le fait que la lumière vient d’un objet lointain et passe à proximité d’un objet massif ce qui la déforme.

26
Q

Que sont les ondes gravitationnelles?

A
  • Leur existence est prédite par Einstein en 1916
  • Deux corps très massifs orbitant l’un autour de l’autre produiraient des vagues dans l’espace-temps
  • elles ont été détecté en 2015 par un appareil de mesure énormément précis
27
Q

Que sont les succèes de la thérorie de Einstein? (5)

A
  • Explication de la précession du périphélie de Mercure
  • Positions apparentes des étoiles lors de l’éclipse de 1919
  • Lentilles gravitationnelles
  • Prédiction de l’existence des trous noirs
  • Utilisation de GPS
28
Q

Quelles sont les fondations de la physique?

A

La relativité générale et la mécanique quantique

29
Q

Qu’elle sont les limites de la physique?

A

La physique est incompatible pour décrire un objet très massif et très petit (trous noir ou l’univers primordial)