Ch 13: Relativité du mouvement

Ch 13: Relativité du mouvement
Quand ma fille était en CP, elle me dit « Le Soleil fait le
tour de la Terre en 24 h ». Qu’en pensez vous?
Tout est une question de référentiel d’étude.
1. Mouvements et référentiels
1.1 Définitions
Un référentiel est un objet par rapport auquel on étudie
le mouvement d’un autre objet.
On appelle trajectoire d’un point l’ensemble des
positions successives de ce point durant son
mouvement
Le mouvement d’un objet est caractérisé par sa
trajectoire et sa vitesse.
1.2. choix du référentiel.
La vitesse et/ou la trajectoire d’un mobile dépend
du choix du référentiel:
- Dans le référentiel géocentrique (centre de la
Terre et 3 étoiles éloignées) la Terre tourne sur
elle-même en 24 h, alors que dans le référentiel
terrestre (surface de la Terre) le soleil fait le tour
de la Terre en 24 h.
- La vitesse de course d’un enfant dans un TGV
est voisine de 10 km.h-1 dans le référentiel du
train et de 300 km.h-1 dans le référentiel terrestre.
TP: choix du référentiel pour décrire le
mouvement d’une planète.
A l’aide d’un papier calque et de l’enregistrement des
positions de la Terre et de Mars par rapport au Soleil,
construire la trajectoire de Mars par rapport au
référentiel lié à la Terre.
Voir vidéo enregistrement de Mars dans le référentiel
lié au centre de la Terre (géocentrique)
Voir vidéo simulation des mouvements des planètes
du système solaire dans le référentiel géocentrique et
héliocentrique (Nicolas Copernic, Galilée)
Autre exemple: Mouvement d’une balle
Vidéo: Quel est le mouvement de la balle
lâchée par le cycliste?
TP élève: Utilisation du logiciel d’exploitation
d’enregistrement.
Conclusions:
Dans le référentiel terrestre la balle a un
mouvement parabolique vers l’avant.
Sa vitesse est constante vers l’avant et
accélérée vers le bas.
Dans le référentiel lié au vélo la balle a un
mouvement rectiligne accéléré vers le bas.
2. Les forces
• Utilisation du logiciel généris pour étudier le
mouvement de la balle
Conclusion: La force influe sur le mouvement d’un
solide.
On représente une force par un vecteur qui indique sa
direction, son sens et son intensité (ou valeur)
exprimée en Newton (N).
Exemple le poids P est une force
De direction :
verticale
De sens:
vers le bas
De valeur:
P=mxg
m étant la masse exprimée en kg et g la constante de
pesanteur égale à 9,8 N.kg-1.
Exercice: p 207 n°10, 18, 21, 22.