LA RELATIVITE DU MOUVEMENT

LA RELATIVITE DU MOUVEMENT
COURS
I) DEFINITION DU SYSTEME ETUDIE
Ex. Un homme est assis dans un train.
Y a-t-il mouvement ? De qui parle-t-on ?
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
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II) DEFINITION DU REFERENTIEL D’ETUDE
1. Relativité du mouvement
Ex. Un homme est assis dans un train
Système étudié : ………………….
Est-il en mouvement ? Par rapport au train, il est …………………. ; par rapport au sol, il est
………………………..
Le mouvement d’un corps ne peut être décrit que par rapport à …………………………….
Le mouvement est …………………………………… au solide de référence choisi.
2. Définition du référentiel
Pour donner une description précise du mouvement, il faut indiquer la position du point
considéré et la date à laquelle il occupe cette position.
Un référentiel est constitué :
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
III) EXEMPLES DE REFERENTIELS
1. Les référentiels terrestres
Ils sont constitués à partir de n’importe quel solide de référence fixe par rapport à la Terre :
labo, plancher, …
Ils sont adaptés à l’étude des mouvements sur Terre.
2. Le référentiel géocentrique
Un référentiel géocentrique est constitué d’un repère placé au centre de la Terre, dont l’axe de
rotation de la Terre constitue l’un des axes, les deux autres étant pointé vers des étoiles fixes.
Ce référentiel est adapté à l’étude des mouvements des satellites.
3. Le référentiel héliocentrique
Un référentiel héliocentrique est constitué d’un repère placé au centre du Soleil.
Ce référentiel est adapté à l’étude des mouvements des planètes.
IV) TRAJECTOIRE D’UN POINT
Dans un référentiel donné, la trajectoire d’un point est ……………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Ex. Je lâche une balle dans un train
Quel est le mouvement de la balle par rapport ( = dans le référentiel) au train ? ……………….
Quel est le mouvement de la balle par rapport au sol ? ……………………….
La trajectoire d’un point dépend du ……………………………….
Voir TP « la relativité du mouvement »
V) OBSERVATION D’UN MOUVEMENT PAR CHRONOPHOTOGRAPHIE
1. Observation par chronophotographie
La chronophotographie est une technique qui consiste à enregistrer sur un même film, les
images successives d’un corps en mouvement à des intervalles de temps réguliers, par ex.
toutes les 0,1 s.
Ex : chute libre d’une bille
Pour un observateur
dans le train
Pour un observateur
au sol
2. Observation par enregistrement sur une table avec un palet autoporteur
Un palet autoporteur, mini d’une soufflerie pour éviter les frottements, marque par des
étincelles sur le papier sa position à intervalles de temps égaux.
VI) VITESSE D’UN POINT
1. Vitesse moyenne et vitesse instantanée
Vitesse moyenne :
La durée du mouvement est la même dans tous les référentiels mais la trajectoire est
différente, alors la vitesse est différente.
La vitesse d’un point dépend du référentiel.
La vitesse instantanée est la vitesse calculée sur un intervalle de temps très court.
2. Exemple
2.1. Mouvement rectiligne : La trajectoire est une droite
A1 A2 A3 A4 A5 A6
.
.
.
.
.
.
Soit  la durée entre deux points consécutifs.
Vitesse instantanée en A4 :
2.2. Mouvement rectiligne uniforme :
La vitesse est constante et la trajectoire est rectiligne.
2.3. Mouvement circulaire uniforme
La trajectoire est un cercle et la vitesse est constante.
Voir activité « Etude d’un mouvement »