mécanique relativiste

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mécanique relativiste

Message par Blackballoon » 27 janv. 2019 11:58

Bonjour je suis en TS et il y a quelque chose que je ne cerne pas sur la dilatation des durées.
En effet si on prend un exemple basique (un marin en haut de du mât d'un bateau en mouvement qui pointe un laser vers le pont) on comprend bien que le trajet de la lumière est plus long dans le référentiel terrestre de l'observateur (on peut tracer un triangle rectangle) ainsi puisque la vitesse de la lumière est constante dans tous les référentiels la dilatation des distances entraine la dilatation des durées. Ca je comprends.
Ce que je comprends pas c'est que quand on parle du muon, sa durée de vie est bien plus importante dans le référentiel terrestre que dans son propre référentiel étant donné qu'il a une vitesse proche de celle de la lumière (0.994c). J'ai pas réussi à comprendre le cas du muon à partir du cas du bateau car à priori il n'y a pas de dilatation de distance ici.
Quelqu'un pourrait-il donc m'expliquer pourquoi le muon est un particule relativiste? Merci d'avance.
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Re: mécanique relativiste

Message par Kieffer Jean » 27 janv. 2019 12:14

une fois que tu as compris qu'il y a dilatation du temps dans un référentiel en mouvement par rapport à un autre de référence.
si le muon a une durée de une seconde dans son référentiel propre, alors tu vas dilater le temps dans le référentiel terrestre (en mouvement par rapport à celui du muon) et cette seconde paraît durer beaucoup plus longtemps...
si tu es fan de SF, c'est le même problème que celui des voyages proches de la vitesse de la lumière. les passagers ont une durée de 80 ans mais à l'extérieur il s'écoule beaucoup beaucoup plus longtemps (cf la guerre éternelle par exemple)
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Re: mécanique relativiste

Message par Hibiscus » 27 janv. 2019 13:01

Juste histoire de mettre des chiffres, puisque tu sembles préférer les distances, si ça peut t'aider à visualiser.

Quand des rayons cosmiques tapent des atomes dans la haute astmosphère (plusieurs dizaines de kilomètres), ça créée des "pions", qui, en quelques mètres se transforment en muons.
Ces muons vont tout droit, à une vitesse proche de la lumière.
"Sans relativité générale", Un muon ne peut survivre que pendant un trajet de 456 mètres. (demie vie de 2.197 µs x ln(2) x 0.9997 x c).
Pourtant à Soudan 2 (700 mètres sous Terre, par exemple), on en détecte.

Tu vois bien le "souci" de distance, entre un maximum de 456 mètres, et les dizaines de kilomètres qu'il devrait avoir parcouru.
Cela s'explique, comme l'a fait Kieffer Jean.
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