Partager l'article ! Complètement cycloïdique ! (2): La cycloïde, quelques idées physiques à présent : c’est la courbe suivie par un petit clou qui se ser ...
Avril 2009, pour l'Année mondiale de l'Astronomie, sortie de mon livre "Les Indispensables astronomiques et astrophysiques pour tous" (éditions Odile Jacob). Comme mon premier livre
(2006, colonne de gauche ci-contre), c'est un livre de notions de base illustrées avec des exemples concrets, s'appuyant sur les mathématiques (géométrie notamment) pour l'astronomie, et sur la physique pour
l'astrophysique.
Plus étonnant encore (figure ci-dessus), c’est une courbe brachistochrone : c’est le plus court chemin pour aller d’un
point à un autre (il arrive même que le chemin remonte !). Vous croyiez que le chemin le plus rapide pour aller de A à B est la droite AB, eh bien non c’est la
cycloïde !
Mon dernier ouvrage est sorti le 14 octobre 2010 : Récréations mathéphysiques (éditions Le Pommier) (détails sur ce blog)
J'ai aussi un thème de recherche, l'alterscience, faisant l'objet d'un cours que j'ai professé à l'EHESS en
2008-2009 et 2009-2010. Il était en
partie fondé sur mon second livre, "Einstein, un siècle contre lui", Odile Jacob, octobre 2007, livre d'histoire des sciences (voir billet sur ce blog, et notamment ses savoureux commentaires).
A.M.
Ne serait-ce pas plutôt le chemin le plus rapide ?
Je viens de lire de façon un peu plus attentive l'excellent article de Jacques Dubois qu'il a publié sur Le Bulletin de l'Union des Physiciens 737 de 1991 concernant la cycloïde. J'ai bien l'impression que c'est Newton qui a fait le lien. En 1669, il parle du cercle générateur de la cycloïde et étudie l'accélération tangentielle constante le long de cette courbe pour un point pesant la parcourant. Le lien entre la cycloïde générée par le déplacement d'un cercle et le fait que cette courbe soit tautochrone semble donc réalisé ici.
En 1697, dans la première édition des Principia, il étudie le mouvement des des corps se déplaçant dans un fluide sans viscosité et incompréssible. Il montre en utilisant le cercle générateur et la théorie des fluxions, que le profil de la cycloïde correspond à la surface de moindre résistance. Même si la démonstration est absente des Principia, elle a été retrouvée dans ses écrits non publiés. La démonstration de la brachistochrone, une fois la précédente réalisée en découle en utilisant la théorie des fluxions.
Newton, Leibniz, son frère Jakob et d'autres surent résoudre le problème.
PS: j'ai retrouvé votre mél du 15 février - ne soyez pas vexé ! - le tour de cartes a l'air assez trapu quand même, là aussi je vais étudier cela. Merci de nouveau.
Une démonstration réalisée en Mathematica illustre la solution de Johann Bernouilli et montre que la cycloïde est la courbe recherchée.