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                                                                                                                                     Annexe 2 :
                                                                                         

                                                                                                                  Dimension de la masse      L³ / T²                                                          

Dans un espace à trois dimensions considérons un volume V ( une sphère de rayon R par exemple ), ce volume diminue de façon continue avec le temps ( la sphère se rétrécit ) dV / dT,  à chaque seconde, ce volume en question, diminue d'une valeur constante et donc le rayon R diminue soit :


dV/dT = ( 4
pi R² ) ( dR/dT ) ( surface de la sphère . variation du rayon )
ou bien   dR/dT = dV/dT / ( 4
pi R² )

Un point situé sur la sphère va se rapprocher du centre de celle-ci a une vitesse de dR/dT c'est à dire

  • Conformément à la variation de volume par rapport au temps ( dV / dT )
  • Inversement au carré de la distance de ce point au centre de la sphère  ( 1 / 4 pi R² )


Pour se maintenir à la même distance du centre, ce point devra s'éloigner du centre à une vitesse constante dR/dT

  • Proportionnelle à la variation de volume par rapport au temps ( dV / dT )
  • Inversement proportionnelle au carré de cette distance ( 1 / 4 pi R² )

 

Tout se passe comme si la région centrée en P   " avalait l'espace environnant "   à une vitesse constante de dV / dT


Considérons maintenant cette même sphère qui se rétrécit de façon accélérée dV / dT²   nous aurons

dV/dT² = (4 pi R² ) dR/dT²    ou bien :

dR/dT² = dV/dT² / (4
pi R² )

Pour se maintenir à la même distance du centre, ce point devra s'éloigner avec une accélération constante : dR/dT²

  • Proportionnelle à la variation de la variation de volume par rapport au temps ( dV / dT²)
  • Inversement proportionnelle au carré de cette distance ( 1 / 4 pi R² )


C'est exactement ce qu'une masse centrée en P produit comme effet autour d'elle, : une accélération

  • Proportionnelle à la masse considérée
  • Inversement proportionnelle au carré de cette distance ( 1 / 4 pi R² )

 

Par exemple, le nombre de m³  " avalés par (secondes)² par la masse de la terre serait de :

dV/dt² = 4
pi Rt². g = (surface de la terre ) . g
Avec  g = ( K Mt ) / Rt² ( accélération de la pesanteur ) donc

dV/dt² = ( 4 pi Rt²) . ( K Mt / Rt² ) = 4 pi K Mt

( dV/dt² a les même dimensions que Mt, ce qui explique que K devient une constante sans dimensions )


Par kg cela donne ( on divise par la masse de la terre Mt )
dV/dt² = 4
pi K = 8.3868 10^-10   m ³ / s ²

Avec :

  • Rt = rayon de la terre
  • 4 pi Rt² = surface de la terre
  • Mt = masse de la terre
  • g = accélération de la pesanteur sur la terre= ( K Mt ) / Rt ² = 9.81 m / s ²
  • K = constante de Newton = 6.674 10^ -11

La masse pourrait donc être considérée comme la dérivée seconde du volume par rapport au temps dV / dT² comme dimension L³ / T²
1 kg = 8.3868 10^-10  m³ / s ²  ou bien  1 m³ / s ² = 1.19235 10^ 9 kg

La masse serait donc simplement une " région de l'espace " qui " avalerait " l'espace environnant de plus en plus vite. Ce point de vue correspond parfaitement à ce que nous observons d'une masse à une certaine distance : son pouvoir d'accélérer les corps vers elle

On considère souvent la masse comme une déformation locale de " l'espace-temps " pourquoi donc la masse elle-même, n'aurait pas une dimension dépendant uniquement de l'espace et du temps ?

On pourra donc définir la masse comme :

Une région de l'espace qui " avale
" de plus en plus vite l'espace environnant.
L'unité naturelle de masse sera de  m³ / s²  vaudra  1 / (4
pi K )  kg  =  1.19235 10^9  kg     (1)

L'accélération a provoquée par ume masse M ( kg ) :    a = (K M / R²) en m/sec² , soit en exprimant M en m³/s²
a = ( K M / R² ) / (4 pi K)  =  (M / R²).(1/4 pi ) avec a exprimé en m/s² et M en m³/s²

Avec l'unité naturelle de masse ( m³ / s² ) et l'unité d'accélération (m / s²) la constante de Newton devient donc 1/ 4 pi

En effet l'accélération de la pesanteur g (m / s²)   =    K . Mt ( kg ) / Rt² (m²) Il faut donc diviser le second membre par 4 pi K pour avoir conformément à  (1)   des m³/s² et pas des kg,  g devient donc
g (m / s²)   =   ( 1/4 pi ) . Mt (m³/s²) / Rt² (m²)    =>    g = ( 1/4 pi ) . Mt / Rt²   en unités "naturelles"

 

 

Deux façons de voir le problème de l'attraction des masses...

masse = grandeur fondamentale

La masse  de la Terre Mt , crée un champ de gravitation autour d'elle, ce champ attire toutes les autres masses ( graves ou gravitationnelles ) vers son centre.

La Terre attire ces autres masses avec une force proportionnelle à la masse de la Terre Mt et aussi proportionnelle à chaque masse attirée vers elle. Cette force est inversement proportionnelle au carré de la distance qui sépare la masse de la Terre Mt avec chaque masse considérée

Cette force d'attraction est due à nature " grave " des masses soumises à un champ gravitationnel .

Dans le cas d'attraction des masses de Newton on parle donc de masses "graves" en opposition avec les masses "inertes", qui, en mécanique classique, résistent à une accélération.

 

masse = L³ /T²

La masse de la Terre "avale" l'espace environnant de façon accélérée ( en 1 / T² ) ce qui a comme effet de précipiter ( d'accélérer ) les autres masses vers la Terre.

Pour éviter d'être "avalées" par la Terre, chaque masse devra donc " accélérer " dans une direction opposée .. Pour les accélérer de la sorte, il faudra appliquer à chacune de ces masses, une force qui devra lutter contre leur inertie.

Ces masses sont donc considérées comme " masses inertes " parce qu'elles résistent à une accélération par leur inertie

On a nul besoin d'introduire la notion de masse grave en opposition avec la masse inerte pour décrire de cette façon la loi d'attraction des masses , Toutes les masses seront donc inertes, et la constante de Newton devient un scalaire sans dimension

 

Introduction
Espace - Temps
Charge
Annexe 1