Force centrifuge ou force centripète ?

Mythes, bouche-à-oreille et ragots populaires : séparons ici le vrai du faux.
chaispaquichui
Messages : 114
Inscription : 30 août 2007, 03:33

Force centrifuge ou force centripète ?

#1

Message par chaispaquichui » 30 nov. 2008, 11:14

Il y a de cela quelques semaines, notre professeur de physique nous a fait un petit discours selon lequel la force centrifuge n'existerait pas (une erreur de la science dont on n'arrive pas à se débarrasser, dit-il) et qu'il faut parler de force centripète.

Sceptique, je me suis tourné vers internet (peut-être pas la meilleur chose à faire, je sais :?) pour vérifier cette information. J'ai trouvé des sites qui disent que la force centrifuge n'existe pas, d'autres qui disent qu'il s'agit d'une force fictive et d'autres qui disent qu'elle existe. Malheureusement, mes connaissances de physiques sont plus qu'élémentaires et je requière votre aide pour essayer de clarifier les choses.

Voici le listing des sites que j'ai consulté

http://fr.wikipedia.org/wiki/Forces_d'inertie
http://fr.wikipedia.org/wiki/Force_centripète

http://www.imaginascience.com/articles/ ... rifuge.php
http://science-univers.qc.ca/cosmologie/centrifu.htm
http://www-reynal.ensea.fr/moto/La_force.html
http://phy6.org/stargaze/Fframes3.htm
http://www.alphaquark.com/Sciences/Dynamique.htm

et d'autres, mais je n'ai pas tout retenu...

Alors, la force centrifuge, réalité, force "fictive" ou erreur de la science ?

Merci d'avance :a4:

Avatar de l’utilisateur
Wooden Ali
Messages : 4450
Inscription : 09 déc. 2006, 15:31

Re: Force centrifuge ou force centripète ?

#2

Message par Wooden Ali » 30 nov. 2008, 19:38

Si tu veux avoir les idées définitivement brouillées sur le sujet, demande à Gatti ! :a2:
Sinon la conclusion de l'article de Wikipedia :
Une force est un modèle destiné à représenter une interaction ; quelle que soit la nature de l'interaction, celle-ci est représentée par un vecteur ayant un point d'application, une direction, un sens et une intensité (en newton). C'est le cas des interactions de contact (pression, frottement) ou à distance (poids, force électrostatique, force de Lorentz).

En ce sens, les forces d'inertie ne résultent pas d'une interaction (c'est-à-dire de l'action d'un l'objet sur un autre) mais juste du choix du référentiel, ce ne sont donc pas à proprement parler des forces mais un simple artifice de calcul.

Cependant, si l'on définit une force par son effet, c'est-à-dire par l'accélération ou la déformation qu'elle produit, alors les forces d'inertie sont bien des forces.
résume bien l'origine de la confusion. Pour faire changer de direction un corps en mouvement, on doit exercer une force dans la direction du changement qu'on veut lui communiquer. C'est donc bien une force centripète qu'on doit exercer et c'est celle là qui tend la corde à laquelle est attachée la pierre qu'on fait tourner.
Dans le cas d'une fronde on doit lâcher une extrémité au moment où la fronde est perpendiculaire à la direction de l'objectif et pas quand elle est dans sa direction ce qui devrait être le cas s'il existait une force centrifuge.
Les faits ne pénètrent pas dans le monde où vivent nos croyances. Marcel Proust

Gloire à qui n'ayant pas d'idéal sacro-saint
Se borne à ne pas trop emmerder ses voisins ! Georges Brassens

Mon Dieu ! Mon Dieu ! Pourquoi m'as-tu abandonné ? Dieu

Zwielicht
Dictionnaire Sceptique
Dictionnaire Sceptique
Messages : 4341
Inscription : 05 avr. 2004, 10:57

Re: Force centrifuge ou force centripète ?

#3

Message par Zwielicht » 30 nov. 2008, 19:51

Vers la fin de mes études j'ai pris un cours un peu multidisciplinaire (avec des géologues, chimistes, biologistes, etc). Le prof était un géologue et il devait nous expliquer quelque chose qui faisait intervenir l'effet Coriolis. Il parlait de "force de Coriolis".

Je lui ai fait remarquer, à un certain moment, que les physiciens disaient "pseudo-force de Coriolis", vu que ce n'était pas une force à proprement parler. Il m'a demandé si je voulais me retrouver avec des "pseudo-notes"
:)
anybody in the creation/evolution debate area knows that this is basically a spiritual war. The root of the problem is not a question of what is science or what is truth. [Laurence Tisdall]

Avatar de l’utilisateur
curieux
Messages : 6450
Inscription : 12 juin 2005, 10:17

Re: Force centrifuge ou force centripète ?

#4

Message par curieux » 01 déc. 2008, 05:44

Avec le terme 'force' on peut dire tout et n'importe quoi.
Il y a aussi les forces de frictions tant qu'on y est. Mais bon, ce sont des expressions passées dans le langage courant, du moment qu'on sait de quoi on parle il n'y a pas de quoi se formaliser, la 'force' centrifuge n'est pas plus une force que la 'force' centripéte par ailleurs.
Ce ne sont que des manifestations de l'inertie des masses en mouvement.
Centrifuge agit vers l'exterieur, centripète vers l'intérieur, je ne vois pas pour quelle raison subtile on disqualifierait l'une au profit de l'autre.
Inertie versus cohésion moléculaire de la ficelle, qui donc a la force avec lui maitre Yoda ?
Le rôle de la physique mathématique est de bien poser les questions, ce n'est que l'expérience qui peut les résoudre. [Henri Poincaré]

Avatar de l’utilisateur
Alexandre
Messages : 606
Inscription : 29 janv. 2007, 14:55

Re: Force centrifuge ou force centripète ?

#5

Message par Alexandre » 01 déc. 2008, 11:00

Salut Zwielicht,

tu dis :
Zwielicht a écrit :Vers la fin de mes études j'ai pris un cours un peu multidisciplinaire (avec des géologues, chimistes, biologistes, etc). Le prof était un géologue et il devait nous expliquer quelque chose qui faisait intervenir l'effet Coriolis. Il parlait de "force de Coriolis".

Je lui ai fait remarquer, à un certain moment, que les physiciens disaient "pseudo-force de Coriolis", vu que ce n'était pas une force à proprement parler. Il m'a demandé si je voulais me retrouver avec des "pseudo-notes"
:)
Dans ma fac, mes profs nous parlent de "force d'inertie de Coriolis" pour les référentiels non galiléen, et comme tu l'as dit, elle fait parti des "pseudo-forces". Idem pour la "force centrifuge".
En gros, et pour répondre à chaispaquichui, ces forces ne résultent donc pas d'une intéraction, mais du caractère non galiléen du référentiel d'étude.

Zwielicht
Dictionnaire Sceptique
Dictionnaire Sceptique
Messages : 4341
Inscription : 05 avr. 2004, 10:57

Re: Force centrifuge ou force centripète ?

#6

Message par Zwielicht » 01 déc. 2008, 12:15

La question est très pertinente car ces histoires de force centrifuge / centripète ont de tout pour décourager les étudiants !

La version que j'ai plus ou moins comprise et retenue, après toute ces années, est qu'on ne règle qu'une partie du problème en remplaçant force centrifuge par force centripète. Une solution complète est de remplacer force centrifuge ou centripète par accélération centripète. Ainsi on ne fait pas d'implications sur ce qui génère l'accélération (force fictive). On ne fait que constater qu'il y a accélération, bref, on regarde la cinématique sans se prononcer sur la dynamique. Idem pour Coriolis : on dit accélération de Coriolis, ou effet Coriolis, et non force de Coriolis. On peut dire pseudo-force, mais ça devient gênant à la longue (d'où la remarque sarcastique de mon prof).

L'accélération dans le référentiel d'inertie aI est égale à la somme de l'accélération dans le référentiel tournant (à vitesse angulaire constante) + l'accélération de Coriolis + l'accélération centripète:

aI = aR + aCoriolis + aCentripète

La raison pour laquelle on a longtemps dit de la force qui semble être le résultat de l'accélération centripète qu'elle était centrifuge, c'est probablement qu'on regardait les choses différement, ie, du point de vue du référentiel tournant (aR).

aR = aI - aCoriolis - aCentripète

en définissant

aCentrifuge = - aCentripète

on obtient

aR = aI - aCoriolis + aCentrifuge

C'est comme ça que je me représente ce qui est arrivé historiquement, mais je ne suis pas tout à fait certain. Sinon, je trouve que les termes force centrifuge et force centripète devraient être réservés pour les cas où il y a une force réelle centrale qui repousse ou attire une masse ou une charge, par exemple.

Si je devenais prof, je m'assurerais de bien pouvoir l'expliquer aux étudiants. Dommage que trop de profs et d'auteurs de volumes pédagogiques s'en foutent en disant que ce n'est qu'une question de sémantique. Cette confusion n'est pas étrangère au fait qu'on passe de la cinématique à la dynamique et vice-versa, en multipliant ou divisant par la masse, mais sans a priori établir la différence entre les points de vue. Ça va bien.. mais si on veut pousser un peu plus loin les études en physique (relativité, quantique), cette manie devient rapidement un obstacle.
anybody in the creation/evolution debate area knows that this is basically a spiritual war. The root of the problem is not a question of what is science or what is truth. [Laurence Tisdall]

Avatar de l’utilisateur
Alexandre
Messages : 606
Inscription : 29 janv. 2007, 14:55

Re: Force centrifuge ou force centripète ?

#7

Message par Alexandre » 02 déc. 2008, 09:20

Salut Zwielicht,

dans mes cours, et en relation avec tes formules, on appelle "accélération d'entraînement" ce que toi tu as noté "accélération centripète" pour la loi de composition des accélérations.
J'avoue que mes profs ont pour le moment toujours eu la délicatesse de manier les mots "force centripète" et "force centrifuge" avec des pincettes.
Je les en remercie. :)

Répondre

Qui est en ligne ?

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur inscrit