La relativité du mouvement

TP n° 12
TP
Physique
Notion de référentiel
Relativité du mouvement
I) Objectifs
- Utiliser le logiciel de simulation IP 2000
- Montrer que la trajectoire d’un objet dépend du référentiel choisi.
- Visualiser différentes trajectoires
- Utiliser une simulation du système solaire pour s’identifier à Ptolémée, Copernic ou Kepler
II) Mouvement d’un mobile dans différents référentiels
A) 1) Ouvrir le fichier mobile.ip dans le logiciel IP 2000
2) Soit un mobile roulant sur une route : On s’intéresse à 3 points A ( la route) , B (un point du cadre) du mobile et
C (la valve).
- En cliquant sur l’icône EXEC on lance la simulation. (Dans le référentiel du logiciel qui terrestre)
Le mobile se met en mouvement dans un référentiel terrestre (du logiciel)
- On peut changer de référentiel en opérant de la façon suivante :
 Sélectionner avec la souris le point considéré de l’objet qui sera le référentiel
 Dans le menu VUE Nouveau référentiel D’accord
- Simuler le mouvement dans les 3 référentiels A B et C.
B) Résultats
1) Pour chaque simulation répondre aux 2 questions :
- Le point étudié du système S est-il au repos ou en mouvement
- A quel type de trajectoire a-t-on à faire ?
2) Tableau de résultats
Mouvement du point A
Mouvement du point B
Mouvement du point C
Référentiel du
logiciel IP 2000
Référentiel : A du mobile
Référentiel : B du mobile
Référentiel : C de la route
3) Quelle particularité possède le référentiel lié au point A de la route ? Conclure ?
C ) Conclusion
Pourquoi faut-il préciser le référentiel quand on étudie le mouvement d’un point d’un système ?

III) Mouvement dans le système solaire
A) Soit la simulation du mouvement d’une partie du système solaire (Soleil, Mercure, Terre, Mars)
1) Ouvrir le fichier sys-sol.ip dans le logiciel IP 2.5
2) On simule ce mouvement dans différents référentiels en ayant l’option de laisser ou de ne pas laisser la trace de la
trajectoire des différents systèmes.
3) On peut changer le référentiel en cliquant sur Vue du….et observer le mouvement des autres systèmes dans ce
référentiel.
B) Tableau de résultats
Soleil
Mercure
Terre
Mars
Référentiel Soleil
Référentiel Mercure
Référentiel Terre
Référentiel Mars
C) Exploitation des résultats
Ptolémée II siècles après JC a donné le premier modèle de notre Univers :
- La Terre est le centre de l’Univers
- Le Soleil, Mercure et Mars tourne autour de la Terre
Copernic au début du XVI eme siècle montre que le Soleil est le centre de l’Univers et les planètes tournent autour du
Soleil.
Puis Kepler au début du XVII eme siècle trouve que dans ce modèle notre système solaire a une harmonie
mathématique.
1) Présenter en 2 lignes les 3 astronomes cités ci-dessus.
2) A quelle condition Ptolémée a-t-il raison ?
3) Quelle erreur fait-il obligatoirement étant données les connaissances actuelles ?
4) Le mot planète signifie : Astre errant : Justifier cette appellation.
5) Dans quel référentiel le système solaire est-il le plus facile a étudié ?
Comment qualifie-t-on le référentiel lié au Soleil et celui lié à la terre ?
D) Conclusion
Pourquoi faut-il préciser le référentiel quand on étudie le mouvement d’un système ?