PRESENTATION Chap 14
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Chap. 14 : La relativité du mouvement. 1) Que faut-il définir avant d’étudier un mouvement ? 1.1. Définition du système. Exemple : SOS vidéo 1.2. Définition du référentiel. Doc. 1 : Rétrogradation de Mars : Vue de la trajectoire de Mars depuis le référentiel … . M19 M18 M17 M16 M15 M14 M13 M20 M12 T15 T14 T13 M11 T12 M10 T11 T16 M9 T10 T17 M8 T9 M7 T18 0,5 S T19 T7 T20 T6 T1 T2 T3 T4 r (u.a) T8 T5 M1 M5 M4 M3 M2 M6 Doc. 2 : Vues des trajectoires de la Terre et de Mars depuis le référentiel … avec un pas t = 18 jours. SOS vidéo Conclusion : Le mouvement de Mars est circulaire par rapport au Soleil. ……………………….. Mais pour un observateur terrestre, sa cercle trajectoire n’est pas un ………….. relatif au point Le mouvement de Mars est …………… d’observation, et dépend du …………………. référentiel choisi. (la Terre ou le Soleil) L’objet de référence … Un repère (0, x, y, z) associé … Une horloge associée … 3 référentiels à connaître : z O x y terrestre Le référentiel..…………………… Il est constitué d’un objet fixe par rapport à la Terre. Il est utilisé pour l’étude des mouvements d’objets sur Terre ……………………………. 3 référentiels à connaître : z O x y géocentrique Le référentiel..…………………… Il est constitué du centre de la Terre et de trois étoiles fixes par rapport à la Terre. de la lune et Il est utilisé pour l’étude des mouvements …………………………. des satellites ……………………………. 3 référentiels à connaître : z O x y héliocentrique Le référentiel..…………………… Il est constitué du centre du Soleil et de trois étoiles fixes par rapport à la Soleil. des planètes Il est utilisé pour l’étude des mouvements ………………………. Manipulation : étude du mouvement apparent de Mars depuis Terre : Pendant plus d'un millénaire, le système de Ptolémée (savant grec du II e siècle après Jésus-Christ) permit une construction compliquée de la trajectoire des planètes et plaçait la terre au centre du monde. C'est seulement au XVI e siècle que l'astronome polonais Nicolas Copernic eut l'audace de reprendre l'idée d'Aristarque : que le soleil est au centre du cosmos. Avec cette hypothèse, les mouvements apparents des astres s'expliquent bien plus facilement et efficacement. Nous allons construire le mouvement apparent de Mars dans le système de Copernic (référentiel héliocentrique) et dans le système de Ptolémée (référentiel géocentrique). 1. Trajectoires de Mars et de la Terre dans le référentiel héliocentrique (centré sur le Soleil ; doc. 2) Le mouvement de la Terre et de Mars dans le référentiel héliocentrique est représenté sur le doc.2. La durée de révolution de la Terre autour du soleil est T = 365,25 jours et celle de Mars est T' = 686,71 jours. La distance qui sépare le centre de la Terre au centre du Soleil est égale à R 1 UA et celle qui sépare le centre de Mars au centre du Soleil varie entre R' = 1,381 et 1,666 UA. (1 UA = 1,5.108 km). Exprimer puis calculer la vitesse moyenne v (en km.h-1) de la Terre autour du soleil. Exprimer puis calculer la vitesse moyenne v’ de Mars autour du soleil. La trajectoire de Mars autour du Soleil est-elle circulaire ? 2. Construction des trajectoires dans le référentiel géocentrique (centré sur la terre) Prendre une feuille de papier calque dite « mobile ». Placer un point représentant le centre de la Terre au centre de cette feuille mobile. Sur cette feuille, la Terre est considéré comme le centre d'un repère géocentrique. Toujours sur cette feuille mobile, tracer les axes de ce repère géocentrique dans les mêmes directions et mêmes sens que ceux du repère héliocentrique. Sur le doc. 2, faire coïncider la position T1 avec le centre de la Terre de cette feuille mobile. Placer les axes des repères parallèles entre eux. Marquer alors les positions du Soleil (S’1, en jaune par exemple) et de Mars (M’1 en rouge). Procéder de même pour toutes les autres positions T2, T3 …. a)Qualifier le mouvement du Soleil dans le référentiel géocentrique (par rapport à la Terre) b)Qualifier le mouvement de Mars dans le référentiel géocentrique. Pourquoi pouvons-nous parler de mouvement apparent rétrograde pour Mars? c)Calculer en km et dans le référentiel géocentrique la distance minimale dmin et la distance maximale dmax entre Mars et la Terre. Tracé avec le papier calque de la trajectoire de Mars dans le référentiel géocentrique Le mouvement d’un point … 2) Comment décrire un mouvement ? 2.1. La trajectoire d’un point Dans un référentiel donné, … Exemple : Doc. 3 : Trajectoire. Doc. 4 : trajectoire . … Doc. 5 : trajectoire . … 2.2. La vitesse Dans un référentiel donné, … SOS vidéo Et la relativité du mouvement sur Terre ?
