INERTIE

-inertie

L'inertie est la tendance que possèdent les corps à conserver l’état de mouvement dans lequel ils se trouvent (y compris l'état de repos, qui est un mouvement nul)

L'inertie n'est pas une grandeur, c'est un état de réaction de la matière quand elle est soumise à des sollicitations.L'inertie est représentée par divers paramètres impliquant le mouvement, selon la liste ci-après.

On lit parfois que l'inertie se transforme en énergie, ou bien qu'elle est une structure du cosmos, mais ce sont là des niaiseries, puisque ce n'est pas une grandeur.

L'inertie n'agit, n'intervient, ne se compare qu'à travers les paramètres (grandeurs) qui la spécifient et qui sont exclusivement :

LA FORCE D’INERTIE

nommée aussi  force fictive ou force virtuelle (dimension L.M.T-2)

Ces termes sont fort étranges, car les mots ''fictive'' ou ''virtuelle'' ne font pas partie de la Physique, mais ils  démontrent bien que l'inertie est une notion mystérieuse et illogique

En effet, si nous considérons un corps qui se déplace, la cause de son déplacement est une force. Et cette force (qui est un gradient d'énergie) est bien sûr soutenue par un vecteur qui, comme tout vecteur, a un point d'appui-origine et possède une intensité -ou norme-

Cette force est la conséquence d'une interaction entre des entités-charges portées par le corps (de natures gravitationnelles et/ou électromagnétiques) avec d'autres charges, similaires extérieures

Donc ce corps a acquis une accélération (grâce à cette force d'interaction) et possède à chaque instant, incluse en son sein, ladite force qui perdure puisque le mouvement se poursuit. Ce qui signifie que le  point d'attache du vecteur-force est à chaque instant inclus dans le corps. Mais où est situé ce point d'attache (dans quelle molécule du corps ?) Où est-il attaché, stocké, mémorisé ?

Devant ce mystère, les physiciens ont inventé une indéfinissable mémorisation de la force en un point indéterminable et  ils ont nommé cela "force virtuelle" ou "force fictive" ou "force d'inertie"  --sachant bien que cette force d'inertie est non perceptible et non mesurable--

Elle n'est inventée que pour justifier, à chaque instant, l'équilibre des forces affectant ledit corps

On affirme alors que, si une autre force intervient sur le corps déjà en mouvement, la force d'inertie (cachée dedans) se compose avec cette nouvelle force. Et la nouvelle accélération que la nouvelle force voudrait produire, est contrecarrée par l'accélération antérieure (d'inertie)

En outre, on dit que ceci ne peut exister que pour un référentiel immobile ou en mouvement accéléré (ces restrictions étant une autre étrangeté de l'inertie, qui n'agit que quand elle en a envie)

On définit 3 cas de forces d'inertie (chacun correspondant à un type particulier de mouvement >>>

1-la force d’entraînement (inertie de translation)

est la force qui affecte une masse invariable, insérée dans un certain référentiel et possédant une accélération linéaire

= - m.g   c’est formule de d’Alembert (cas particulier de la formule de Newton dynamique)

avec F(N)= force appliquée à un corps

m(kg)= masse constante du corps (la masse étant une entité gravitationnelle induite)

g(m/s²)= accélération (qui est un champ gravitationnel induit) agissant sur le corps

 

2-la force centrifuge (inertie de rotation)

On a à ce moment une  accélération angulaire  a' (en rad/s²)

= - m.lr.a’ / θ

où θ(rad)= angle plan de rotation

lr(m)= rayon

 

3-lforce de Coriolis (ou complémentaire—pour inertie de translato-rotation--)

il s'agit maintenant d'un corps qui est en translation dans un système (S1) qui lui-même est en rotation dans un plan  (S) perpendiculaire à ladite translation. Il est alors soumis à une force FC d'entraïnement complémentaire, dite de force de Coriolis (et qui est perpendiculaire à la direction de la translation):

F= m.gc       ou   F= 2m.ω.v / θ     ou   F= 2m.v.f

avec m(kg)= masse du corps

gC(m/s²)= accélération de Coriolis (ou complémentaire) qui est elle-même

g= 2.f.v.sinθ

où f(Hz)= fréquence de balayage de S1 par rapport à l’autre système S2

θ(rad)= angle entre les vecteurs "vitesse" & "rotation instantanée" de S1

v(m/s)= vitesse de translation du corps

ω(rad/s)= vitesse angulaire

Cas particulier de la force de Coriolis sur Terre

FC s'applique à un corps en translation sur Terre (le corps est dévié dans sa trajectoire par la rotation de la Terre)

Exemples:

(a)  une bille tombant de la tour Eiffel est déviée de 8 cm à son arrivée au sol -et c'est vers l'est, puisque la Terre tourne dans le sens rétrograde-

(b)  le pendule de Foucault  a sa masse pendulaire déviée et sa période devient inversement proportionnelle à  (cos θ1) où θest la latitude du lieu

(c)  un obus de canon est dévié de plusieurs dizaines de mètres à cause de la force de Coriolis

(d)  pour la rotation de l'eau qui part dans la bonde d'un lavabo, FC est de l'ordre de 10-5 N pour un litre d'eau Cette valeur est donc si faible qu'elle n'est pas significative (pas plus que la rugosité des bords de la bonde dudit lavabo, qui agit pareillement sur le sens de rotation)

 

LE CHAMP de FORCES d’INERTIE

c'est le Champ (zone d'action) de l’ensemble des forces d’inertie vues ci-dessus (la dimension étant toujours L.M.T-2)

 

LE CHAMP d'INERTIE

est un terme trop similaire au précédent pour ne pas prêter à confusion

Cependant sous le présent vocable, on exprime la fluence du champ des forces ci-avant, donc de dimension  L-1.M.T-2.A-1

On ferait mieux de nommer cette grandeur ''pression spatiale'' ou ''énergie volumique spatiale''

-cette grandeur est symbolisée V dans le présent ouvrage

 

LA MASSE D’INERTIE (OU MASSE INERTIELLE)

est le substrat que l'on dit être le support de la force d'inertie (c'est la masse, supposée concentrée en un point inconnu du corps et supposée contenir l'origine du vecteur de la force d'inertie)

Cette masse inertielle est une notion purement arbitraire, c'est un postulat, une profession de foi, qui sert uniquement à justifier le principe d'équivalence inertielle ci-après

 

LE RÉFÉRENTIEL D’INERTIE

est un système de coordonnées où se référencient les données géométriques du phénomène inertiel

 

L'OSCILLATION D'INERTIE

est une notion utilisée seulement dans le cas d'une présence de  force de Coriolis

Par exemple, c'est l’oscillation donnée à un mobile déjà en rotation

 

LES MOMENTS d'INERTIE

Un moment d'inertie est le produit d’une masse (m) par le carré de la distance (l) d’où la masse est considérée   Voir chapitre spécial

 

LES PRINCIPES d'INERTIE

-le principe d’équivalence inertielle de Newton-Einstein (postulat)

La masse inertielle est identique à la masse gravitationnelle.

-le principe d’inertie

Dans un système galiléen, un objet, soumis à des forces compensées, est et restera >>

--soit immobile

--soit en mouvement rectiligne uniforme

Cela se traduit par les relations suivantes :

-si la vitesse du centre de masse est constante >> ΣFextérieures= 0

-mais comme l’équation de la quantité de mouvement est (= dQ’/ dt = m.v)

et si = 0  celà entraîne  (Q'm/ t) = 0 et donc Q’est constante ce qui se traduit ainsi >>

si toutes les forces appliquées à un mobile de masse fixe ont une résultante nulle, sa quantité de mouvement (Q’ = m.v) est constante, donc sa vitesse v de déplacement aussi et c'est un mouvement rectiligne uniforme

 

LA CONSTANTE (ou COEFFICIENT) d’INERTIE :

c’est la notion  yp = h.λ / c.Π  (surtout utilisée pour une particule)

où yp (un nombre)= constante d’inertie

λ(m)= longueur d'onde

c(m/s)= vitesse de la lumière dans le vide

h(J-s)= constante de Planck (6,62606876.10-34 J-s)

Î(kg-m²)= moment d'inertie

 

LE VOLANT d'INERTIE

Il s'agit là d'un matériel de technologie; c'est une masse( m) tournant autour d'un axe, tout en étant solidaire de cet axe. Sa rotation va accumuler progressivement une énergie cinétique de rotation, produite dans le but d'une restitution ultérieure.

L'énergie cinétique du volant est   EC = (1/2).Î. f²   où E est en Joules, Î (moment d'inertie de la masse m) est en  kg-m² et f  (la fréquence de rotation) est en Hertz.

On trouve parfois cette équation écrite stupidement  EC = (1/2).Î. ω²   où il est prétendu que ω est la vitesse angulaire. C'est une absurdité, car ceci implique que ω est au carré et donc qu'on parle d'angle au carré (et qui peut prétendre savoir ce qu'est un angle au carré ?)

L'erreur d'écriture de cette dernière équation provient d'une confusion autour de l'unité de fréquence, qui est là exprimée en pulsations (et la pulsation est une unité de fréquence valant 2 pi Hertz où 2 pi n'est pas un angle, mais un simple coefficient multiplicateur, c'est à dire un nombre)

 

L'INERTIE THERMIQUE

Il  s'agit ici de la résistance que présente un corps envers un mouvement de chaleur (inertie est alors un terme général et sans rapport direct avec l'inertie gravitationnelle ci-dessus)

Inertie signifie ralentissement de la variation de température du corps

Les grandeurs (paramètriques) qui interviennent dans ce ralentissement sont :

--la diffusivité

--l'effusivité

--l'épaisseur du corps

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