La relativité du mouvement de translation
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- Comprendre que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.
- Expliquer l’influence du choix du référentiel sur la description du mouvement de translation.
- Tout segment d’un objet qui reste parallèle à lui-même au cours du mouvement définit un mouvement de translation.
- Les mouvements dépendent du référentiel choisi : il y aura mouvement ou non et la trajectoire sera différente.
- Identification du système
- Notion de référentiel
Un point est en mouvement par rapport à un référentiel auquel est attaché un repère. Le point se déplace au cours du temps dans un référentiel identifié, et décrit une courbe qu’on appelle trajectoire.
Trajectoire constituée par l’ensemble des positions Mi du point M au cours du temps
Le sens du mouvement est en général indiqué par une flèche sur la trajectoire de l’objet étudié.
La trajectoire de la Lune autour de la Terre est un cercle.
La translation peut-être circulaire, curviligne ou rectiligne.
Différents types de mouvements de translation
| Une fusée est en translation rectiligne au début de son lancement car sa trajectoire est une droite et qu’elle reste parallèle à elle-même au cours du mouvement. |
 Mouvement de translation rectiligne de la fusée |
| La cabine d’une grande roue est en translation circulaire car elle a une trajectoire en forme de cercle et qu’elle reste parallèle à elle-même au cours du mouvement. |
 Mouvement de translation circulaire de la nacelle |
| Un verre est en translation curviligne lorsque sa trajectoire est une courbe et qu’il reste parallèle à lui-même au cours du mouvement. |
 Mouvement de translation curviligne du verre |
Le mouvement de la Terre autour du Soleil n’est pas une translation car la Terre ne reste pas parallèle à elle-même au cours du mouvement (elle est en rotation sur elle-même).
Un même personnage ou un même objet peut être décrit comme immobile ou en mouvement.
Lorsque l'on décrit un mouvement, la première étape est toujours de définir l'objet qui sert de référence. Cet objet est appelé référentiel (le Soleil, le sol terrestre, une étoile lointaine, etc.).
Tout objet en mouvement se déplace par rapport à un référentiel donné.
Déplacement d'un autobus devant un personnage
Dans la situation ci-dessus :
- si on choisit comme référentiel le personnage C, les personnages A et B sont en mouvement par rapport à C ; ils se déplacent devant lui ;
- si on choisit comme référentiel le personnage A, le personnage B est immobile par rapport à A (la distance entre eux deux ne change pas) mais le personnage C est en mouvement par rapport à A (A voit passer C devant la vitre).
La trajectoire peut être différente selon le référentiel choisi.
Un observateur sur le quai d’un port regarde un bateau qui se déplace sur l’eau. Un matelot en haut du mât laisse tomber une balle. La balle tombe en bas du mât.
Trajectoire de la chute de la balle vue du bateau et vue du quai
Pour le matelot dans le bateau, la trajectoire de la
balle est rectiligne.
Pour l’observateur sur le quai, la trajectoire
de la balle est curviligne.
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