ch 4 : mouvement, referentiel, loi de gravitation, chute d`un corps

CH 4 : MOUVEMENT DANS L’UNIVERS
PARTIE 1 : NOTION DE REFERENTIEL, DESCRIPTION D’UN MOUVEMENT
1. NOTION REFERENTIEL, RELATIVITE DU MOUVEMENT :
1.1. exemple :
Lors du TP rétrogradation de Mars, nous avons constaté que vu de la terre Mars a un mouvement de
rétrogradation (Mars fait une boucle dans le ciel), alors que par rapport au soleil, les planètes et donc Mars, ont un
mouvement circulaire.
Conclusion : Le mouvement d’un objet étudié dépend du référentiel utilisé pour décrire ce mouvement, on
dit que le mouvement d’un objet est relatif. Pour décrire le mouvement d'un objet, il faut donc d'abord
définir le référentiel d’étude.
1.2. Référentiels usuellement utilisés :
Pour décrire des mvt sur terre de taille humaine : déplacement d'une voiture, balle de golf …etc on utilise le
référentiel terrestre ou encore appelé référentiel du laboratoire..
Pour étudier le mvt de la lune, des satellites artificiels autour de la terre, on utilise le référentiel géocentrique.
Pour étudier le mvt des planètes du système solaire, on utilise le référentiel héliocentrique.
DEFINITIONS :
Le référentiel terrestre, il est constitué des 3 axes (2 horizontaux, un vertical) et tourne avec la terre.
Le référentiel géocentrique, il est constitué de 3 axes pointant des étoiles lointaines et fixes dans le ciel et du
centre de la terre. Ce référentiel suit le mouvement de la terre autour du soleil. Dans ce référentiel la terre tourne
sur elle-même.
Le référentiel héliocentrique, il est constitué de 3 axes pointant des étoiles lointaines et fixes dans le ciel et du
centre du soleil.
Référentiel lié à des objets en mouvement : Ces référentiels sont liés à des objets en mouvement et peuvent
avoir par rapport au référentiel terrestre un mouvement particulier.
2. DESCRIPTION DU MOUVEMENT D’UN OBJET DANS UN REFERENTIEL DONNE
Dans un référentiel donné, pour décrire le mouvement d'un objet, il faut décrire SA TRAJECTOIRE au cours du
temps.
DEFINITION : On appelle trajectoire d'un point d'un mobile l'ensemble des positions successives que ce point
occupe au cours du mouvement.
La trajectoire d'un point d'un mobile dépend du référentiel d'étude.
Si la trajectoire du centre d'inertie d'un objet est une droite on dit que le mouvement est rectiligne.
Si la trajectoire du centre d'inertie d'un objet est un cercle, on dit que le mouvement est circulaire.
Exemple :
Dans le référentiel héliocentrique, Mars a un mouvement circulaire.
Dans le référentiel géocentrique, Mars a un mouvement de rétrogradation..
3. Exemple : Mouvement des étoiles pendant la nuit.
Observez la photo prise en pause longue (1 heure) d’un ciel
étoilé :
Qu’observe-ton ? :
Qu’elle est la trajectoire des étoiles :
A quoi ce mouvement apparent est-il du ? :
Combien de temps mettent les étoiles pour faire un tour
complet ? :