Discussion:Force de marée

Reformulations

Certains passages un peu flous : je les ai reformulés, mais je ne suis pas sûr à 100% d'avoir gardé l'idée initiale, donc je les recopie ici :

Comme nous allons nous intéresser au cas ou il y a deux objets, nous allons forcement étudier deux trajectoires géodésiques (trajectoire d?un point lié à la surface d?un corps mobile sans frottement et qui n?est soumis à aucune force extérieure) qui s?écartent l?une de l?autre, cet écart est pour Einstein la force de marée.

Je suis loin d'être persuadé que le fond de l'article soit exact.

Arnaudus 4 jan 2004 à 21:33 (CET)

Honnêtement, tout ça m'a l'air d'être un invraisemblable charabia mêlant réalité et approximations (pourquoi faire appel aux trajectoires géodésiques quand il suffit de la différence entre deux attractions de gravité). La force de marée n'a pas besoin de la relativité. Elle est seulement plus notable dans un champ de gravité fort. C'est pour cela qu'on en parle beaucoup autour des trous noirs et des naines blanches.

Par conséquent, la formulation donnée dans l'article n'a aucun caractère général.

Quelqu'un pour confirmer ? Ploum's 4 jan 2004 à 22:53 (CET)

---

J'ai finalement ré-écrit complètement l'article qui me semblait 100% incompréhensible et inadapté à l'encyclopédie. La formule en relativité pourrait peut-être être reprise avec une mise en contexte adéquate (par exemple, avec son équivalent en gravitation non relativiste).

La force de marée obéit à la relation suivante : Da = (Rs C² h)/(2r ) Da : différence d?attraction. Rs : rayon de Schwarzschild. h : taille de l'objet. r : distance depuis le trou noir.

Article encore à relire une dernière fois. Ploum's 1 fév 2004 à 18:43 (CET)

Ben, chuis pas d'accord avec le début, la marée terrestre est la modification du profil terrestre (donc de la terre, et non pas de la mer) avec la position de la lune et du soleil. Rémy

Je ne suis pas sûr, mais corrige. Je ralerai peut-être après. Mais je pense que c'est sans doute seulement un problème de formulation. Je regarde. Ploum's 1 fév 2004 à 18:56 (CET)

---

La force gravitationnelle entre deux corps est inversement proportionnelle au carré de la distance et non pas au cube. Corrigé ce jour.

YV, 6 aout 2005

---

Ce serait bien d'avoir un schema explicatif, non ? Par exemple avec les maree oceaniques. Perso, je cherchais juste une description "avec les mains", histoire de comprendre pourquoi il y'a 2 marees par jours, et bin j'ai toujours pas compris !

JB Le Bouquin 23 juillet 2006 à 07:21 (CEST)

---

En effet, si la marée est haute au point A, elle l'est également à son antipode, A' (en première approximation). Si l'observateur en A voit la conjonction lune-soleil expliquer la défomation par attraction gravitationnelle (si on néglige la période propre des masses d'eau), celui en A' conclurait en une force ...d'anti-gravité, exercé par le soleil et la lune. Peut-on expliquer?

La rotation de la Lune n'y est pas pour grand chose  :-)

Rappel : c'est la rotation propre de la Terre sous la Lune bien plus que celle de la Lune autour de la Terre qui crée les marées. Pour vous en convaincre, rappelez-vous que la période de rotation de la Lune est de 28 jours, et qu'on n'observe heureusement pas une marée tous les 14 jours seulement ! Je crois qu'il est important de le préciser dans l'article, car quand on interroge des personnes qui croient avoir compris que c'est la Lune seule qui est en cause, ils sont bien incapables de dire le pourquoi de cette différence.

Le comble est que pourtant cette explication des marées par la rotation de la Terre (en faisant l'impasse - et pour cause - sur l'attraction lunaire qui ne sera découverte que plus tard par Newton) était déjà celle avancée par Galilée comme élément suggérant la rotation terrestre... et qu'il avait partiellement raison.

Bien entendu, si la Terre tournait deux fois plus vite sur elle-même sans qu'on changeât quoi que ce soit à la période de rotation de la Lune, la fréquence des marées serait double, ce qui devrait dissiper tout doute des lecteurs sur le facteur essentiel de la périodicité des marées (mais la place de cette explication est davantage à sa place en page de discussion que dans le corps de l'article).

212.198.147.44 (d) 25 février 2008 à 01:48 (CET)

Ça fait en effet longtemps qu'un physicien ne s'est probablement pas penché sur l'article, et ça serait souhaitable.

Cependant, je pense qu'il y a quelque chose qui n'est pas clair dans votre commentaire. C'est bien la force d'attraction de la Lune qui crée l'effet de marée, et c'est la rotation de la Terre qui les fait bouger (c'est à dire que les marées restent fixes par rapport à la Lune). Il faudrait modifier l'article pour l'expliquer si ça n'est pas clair, mais je pense qu'il faut être très explicite sur la différence entre ce que les physiciens appellent la force de marée (différentiel d'attraction à différents points du champ gravitationnel) et ce que les «gens» normaux appellent une marée (manifestation périodique de la force de marée sur un astre qui tourne sui lui-même). Arnaudus (d) 6 octobre 2009 à 11:29 (CEST)

D'accord avec Arnaudus. Sans même parler de dynamique des marées (mouvements de vagues, courant océaniques etc.) une chose est sure : c'est l'attraction de la Lune (et du Soleil) qui cause la marée et c'est la rotation de la Terre sur elle-même qui explique pourquoi il y a deux marées par jour. En revanche il est à mon avis faux (scientifiquement) de dire que c'est la rotation de la Terre sur elle-même qui crée les marées. J'essaierai de lire cette article cette semaine. Kropotkine_113 6 octobre 2009 à 12:48 (CEST)

Marées terrestres

L'amplitude des marées terrestres est d'environ 1,5 mètres à l'équateur, et elles sont en phase avec la Lune - ce qui fait qu'elles amplifient l'effet apparent des marées océaniques.

Peut-on expliquer ? A priori, si elles suivent le même mouvement que les eaux, l'effet devrait être au contraire une diminution relative d'importance et non au contraire une "amplification" :-o 89.224.147.179 (d) 20 juillet 2008 à 08:39 (CEST)

La difference de densité entre lune et le soleil n'est pas la principale raison

Ce pourquoi la marée solaire est plus faible que la marée lunaire est que les forces de marée décroissent comme le cube de la distance, c'est à dire qu'un corps céleste 100 fois plus éloigné qu'un autre aura à masse égale un milion de fois moins d'influence au point de vue marées.

masse lune ~ 7,3 10²² - distance 4 10⁸
masse soleil ~ 2 10³⁰ - distance 1,5 10¹¹

--Jean-François Clet (d) 5 octobre 2009 à 22:00 (CEST)

Êtes-vous certain qu'il s'agisse du cube de la distance, et pas du carré? Ceci dit, je suis d'accord pour dire que la densité de la Lune ou du Soleil n'a absolument rien à voir avec tout ceci. Arnaudus (d) 6 octobre 2009 à 11:31 (CEST)

Oui la force de marée augmente proportionnellement à la masse et décroît avec le cube de la distance. Et effectivement la densité n'a rien à voir avec la choucroute. Kropotkine_113 6 octobre 2009 à 12:43 (CEST)

Purée, je viens de m'aperçevoir que le r-chapeau de l'équation dans l'article était un vecteur unitaire? C'est standard d'utiliser le chapeau pour ça? J'avais lu l'équation en considérant que le vecteur unitaire était r/R, par r tout seul... Arnaudus (d) 6 octobre 2009 à 13:54 (CEST)

J'ai déjà rencontré cette notation, mais bon, je ne la qualifierai pas non plus de standard (standards qui d'ailleurs changent d'un pays à l'autre et d'une génération à l'autre… ). Kropotkine_113 6 octobre 2009 à 15:20 (CEST)

Simplification de la partie mathématique + petit calcul

Simplification

Je me borne à traduire et adapter un peu l'article it:Forza di marea : "Dans la plupart des cas, en considérant deux

corps orbitant l'un par rapport à l'autre, on peut faire une approximation : en différenciant la loi de

Newton par rapport à la distance, on obtient :

$dF={\frac {2GMm}{r^{3}}}\,dr$

soit :

$F_{t}\approx {\frac {2GMm}{r^{3}}}~\Delta r=2F~{\frac {\Delta r}{r}}$

Petit calcul

Il s'agit d'évaluer les parts respectives de S et de L dans le phénomène de marée à la surface de T ( S=Soleil, L=Lune, T=Terre ). On se place dans l'approximation d'orbites circulaires. On a alors (expression de la force centrifuge, ω = vitesse angulaire) :

$F=m\cdot \omega ^{2}\cdot r$

soit :

$\ F_{t}S=2m\cdot \omega _{T}^{2}\cdot \Delta r$ et $F_{t}L=2m_{L}\omega _{L}^{2}r_{L}\cdot {\frac {m}{m_{T}}}\cdot {\frac {\Delta r}{r_{L}}}$

et donc :

${\frac {F_{t}S}{F_{t}L}}={\frac {m_{T}}{m_{L}}}\cdot {\frac {\omega _{T}^{2}}{\omega _{L}^{2}}}$

En prenant mT/mL=597/7,35 et ωT/ωL=27,3/365,25 ( cf Lune et Terre ) on obtient FtS/FtL ≈ 0,45. Ce qui est pleinement en accord avec l'article en:Tidal force (note 8) : « Modern estimates put the size of the tide-raising force (acceleration) due to the Sun at about 45% of that due to the Moon », comme avec ce qui est déjà dit au début de l'article, que je n'avais pas lu, ce dont je m'excuse. Blogbreather (d) 22 octobre 2009 à 20:05 (CEST)

dissipation

Le terme assez barbare que j'ai employé dans l'historique de l'article, « à "impeer"-reviewer », signifie simplement que je demande à quelqu'un de compétent de passer derrière. La question de l'Énergie potentielle gravitationnelle me chiffonne un peu. En effet, la Lune, s'équilibrant sur une trajectoire plus haute, doit nécessairement avoir une vitesse plus faible. Le bilan c'est donc une baisse de l'énergie totale ( cinétique + potentielle ), comme on doit logiquement s'y attendre --ce qu'il reste à formuler dans l'article... Blogbreather (d) 28 novembre 2009 à 11:13 (CET)

Référence bibliographique

Je crois que cette référence peut nous en apprendre beaucoup sur les marées et le fonctionnement de celles-ci : Laurent Métivier, « Les marées terrestres, la dynamique du manteau et la sismicité » [archive], Géomatique Expert http://www.geomag.fr/sites/default/files/67_95.pdf?q=rev/pdf/67_95.pdf— Le message qui précède, non signé, a été déposé par Godin22 (discuter), le 1 octobre 2013 à 17:34‎ (HAE).

Definition ?

La page ne contient même pas une définition du phénomène étudié. — Le message qui précède, non signé, a été déposé par l'IP 81.252.214.9 (discuter), le 9 septembre 2020 à 10:57 (CEST)

Exact, ce n'était pas convenable. J'en ai mis une, mais c'est difficile de le dire simplement sans tomber dans l'erreur (par exemple, dire que la force de marée est due à l’attraction gravitationnelle, alors que ce n'est que l'un des deux phénomènes à l'origine de ladite force). — Ariel (discuter) 9 septembre 2020 à 17:30 (CEST)

 Ariel Provost : Hein ? On m’a toujours appris (et c’est par exemple ce que dit WPen que la force de marée est due au gradient du champ gravitationnel (pour simplifier, la partie proche de l’astre primaire est plus attirée que la partie éloignée. M’aurait on menti ?—Dfeldmann (discuter) 9 septembre 2020 à 19:37 (CEST)

On ne t'a pas menti, mais la force de marée est la différence (en module ; somme géométrique pour les vecteurs) entre la force d'attraction gravitationnelle et la force d'inertie centrifuge du mouvement de révolution. Cette différence est nulle au centre de la Terre, en surface elle est positive du côté de la Lune et négative du côté opposé, ce qui fait que dans les deux cas la force de marée est dirigée vers le haut (d'où les deux bourrelets donc les deux marées par jour). Si le seul intervenant était la force d'attraction on aurait un bourrelet d'un côté et un creux de l'autre, donc une seule marée par jour. — Ariel (discuter) 10 septembre 2020 à 08:49 (CEST)

 Ariel Provost : Ben de la part d'un géophysicien, on va dire que ce doit être le manque de sommeil (d'un autre côté, je viens de me payer un astronome confondant éclipse solaire et lunaire). Non, tout le monde (à commencer par Camille Flammarion, où je l'ai appris quand j'avais 9 ans) explique que coté Lune, la mer est plus attirée que (le centre de) la Terre, parce qu'elle est plus près, et que côté opposé, elle l'est moins (parce qu'elle est plus loin), d'où un second bourrelet, vu que moins attiré égale plus loin du centre... Cordialement, et un bon café ?--Dfeldmann (discuter) 10 septembre 2020 à 09:13 (CEST)

Je ne me battrai pas sur ce terrain, mais je sais que mes étudiants de première année, prenant en compte la variation spatiale de l'attraction lunaire, voyaient généralement la forme de la surface des océans comme celle d'une poire (pointant vers la Lune). Et comme Clermont-Ferrand n'est pas proche des côtes de la Manche ou de l'Atlantique, c'est aussi moi qui, généralement, leur apprenais qu'il y a deux marées par jour. Fondamentalement, le niveau des mers est gouverné par l'équilibre :

(1) entre, en permanence, l'attraction terrestre, les forces de pression et la force d'inertie d'entraînement due à la rotation de la Terre autour de l'axe NS ;

(2) auxquelles se rajoutent, cycliquement, l'attraction lunaire (et solaire) et les forces d'inertie d'entraînement dues à la révolution du système Terre-Lune (et du système Terre-Soleil) ; c'est le bilan de ces dernières (nul au centre de la Terre) qui constitue la force de marée.

Bien sûr je ne t'apprends rien, mais ça ne fait jamais de mal de mettre les points sur les i. — Ariel (discuter) 10 septembre 2020 à 11:51 (CEST)

Certes, mais c'est le bilan qui compte, et sauf grave erreur de calcul de ma part, quand on parle de forces de marée, c'est surtout la variation (la divergence ? d'un coup, je suis plus sûr du tout ; localement, c'est un gradient...) du champ qui compte, un truc en 1/R^3, donc, et deux bourrelets. Par exemple, le truc qui déchiquette une étoile tombant dans un trou noir (la spaghettification), c'est purement gravitationnel. Après, je sais pas trop pour la Terre (quand même, la rotation autour du centre de gravité du système Telle-Lune, outre qu'elle a lieu en 28 jour, ça me parait faible), et comme si ça suffisait pas, la forme des bassins joue un rôle bien plus important, depuis les marées de baies type Mont Saint-Michel et le mascaret, jusqu'au fait peu connu qu'il n'y a qu'une marée par jour dans le Pacifique... On trouve des choses bien plus précises et détaillées dans notre (pas si bel) article Marée, et en particulier cette explication précise de l'histoire des deux bourrelets. Voilà, voilà...--Dfeldmann (discuter) 10 septembre 2020 à 12:10 (CEST)

(1) Pour ce qui est des étoiles tombant dans un trou noir : elles ne tombent pas en chute libre, mais en spirale (révolution dont le grand axe diminue, justement en raison des forces de marée), donc rien de changé, pour l'essentiel.

(2) Pour ce qui est des forces d'inertie dues aux révolutions Terre-Lune (période de 28 jours) et Terre-Soleil (365) : elles sont faibles certes, mais les différences spatiales des forces gravitationnelles aussi (diamètre de la Terre versus distances Terre-Lune et Terre-Soleil), et — bis repetita aliquando placent — elles sont opposées au centre de la Terre. C'est la bonne — et la seule — explication des forces de marée.

(3) Quant à l'influence de la forme des côtes, qui induit des courants marins liés au temps qu'il faut pour déplacer les masses d'eau, surtout en présence de goulets, elle est effectivement significative, voire très importante localement. Mais dans un premier temps on peut considérer le cas idéal d'une planète-océan.

— Ariel (discuter) 10 septembre 2020 à 13:32 (CEST)

Bonjour. Je m'immisce, à propos du début de votre discussion (sur les marées terrestres) : je pense que vous dites tous les deux la même chose, et que vous êtes d'accord, mais vous ne précisez pas le point de vue adopté pour le dire. Dans le référentiel de Kepler, quasi-galiléen pour l'étude menée, toute l'analyse des forces de marée peut-être menée uniquement en comparant la trajectoire du centre de la Terre et les trajectoires en des points de sa surface (c'est ce que dit Dfeldmann en disant qu'un côté est moins attiré que le centre, et que l'autre côté est plus attiré que le centre, donc les deux côtés ont tendance à s'éloigner du centre). Dans le référentiel géocentrique, le centre de la Terre n'a plus de mouvement, cette analyse ne tient plus. Il faut analyser en un point de la surface le différentiel entre la gravitation due à la Terre et la force d'inertie d'entraînement due au mouvement de la Terre autour du Soleil, parce que le référentiel géocentrique n'est pas galiléen : c'est ce que dit Ariel Provost. L'une ou l'autre des explications ne dépend que du point de vue adopté. Dans un cas comme dans l'autre, on analyse rigoureusement le même différentiel mais amené par des raisonnements différents. Notamment, la force d'inertie d'entraînement dont on tient compte dans le deuxième raisonnement (géocentrique) est l'effet gravitationnel sur le centre de la Terre dont on tient compte dans le premier raisonnement (Kepler). Kropotkine 113 (discuter) 10 septembre 2020 à 15:00 (CEST)

Bonjour Kropotkine 113 . Oui, naturellement. Quand on passe d'un référentiel galiléen à un repère tournant les équations sont les mêmes, à ceci près que le terme masse×accélération passe de l'autre côté de l'égalité (en changeant de signe, bien sûr) et change de nom (prend celui de force d'inertie). Quand on s'intéresse à la position (d'une zone d'eau superficielle) par rapport au fond océanique (hauteur) et aux côtes (courant), un repère lié à la Terre solide (et qui donc tourne selon la composition de trois mouvements de rotation — dont deux de révolution) est plus naturel. Mais ce qui compte en définitive, c'est bien qu'un mouvement de révolution (Terre-Lune ou Soleil-Terre) fait apparaître deux termes dont le bilan s'annule au centre de la Terre, etc. — Ariel (discuter) 10 septembre 2020 à 15:59 (CEST)