Le relativité du mouvement
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Comprendre que l'immobilité ou le mouvement d'un objet dépend du référentiel dans lequel il est décrit.
Niveau préconisé : 3e
- La forme de la trajectoire et la vitesse d'un mouvement dépendent du repère où on se place. C'est pourquoi, pour décrire le mouvement d'un objet, il faut toujours préciser par rapport à quel référentiel (ou repère) on l'étudie.
- Les référentiels les plus
fréquemment utilisés sont :
- le référentiel terrestre (surface de la Terre) pour tous les déplacements sur le sol terrestre ;
- le référentiel géocentrique (centre de la Terre) pour les mouvements de la Lune et des satellites autour de la Terre ;
- le référentiel héliocentrique (centre du Soleil) pour le mouvement des planètes autour du Soleil.
Un même personnage ou un même objet peut être décrit comme immobile ou en mouvement.
Tout objet en mouvement se déplace par rapport à un référentiel donné.
Déplacement d'un
autobus devant un personnage
- 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).
Le référentiel le plus souvent utilisé est le référentiel terrestre : le mouvement est défini par rapport à la surface de la Terre.
C'est le référentiel que nous utilisons dans notre vie quotidienne.
Quand on dit qu'une voiture roule à 90 km/h, on ne le précise pas mais on définit cette vitesse par rapport au sol. Si on considérait son mouvement par rapport à son conducteur, on dirait qu'elle est immobile.
Une voiture sur la route
Pour décrire le mouvement de la Lune et des satellites, on utilise le référentiel géocentrique : le centre de la Terre est choisi comme référentiel.
La Lune décrit une trajectoire circulaire autour de la Terre.
Les satellites autour de la
Terre
Pour décrire le mouvement des planètes, on utilise le référentiel héliocentrique (le centre du Soleil).
Le système solaire
|
Dans l'exemple ci-contre, le tapis roulant a une vitesse de 3 km/h. Marie marche à 4 km/h sur le tapis roulant. La vitesse de Marie est donc de 7 km/h par rapport au sol. |
 Marie sur le
tapis roulant
|
|
La Lune a une trajectoire circulaire autour de la Terre (référentiel géocentrique). Sa trajectoire autour du Soleil (référentiel héliocentrique) est plus complexe. |
 Trajectoire de
la Terre (en bleu) et de la Lune
(en jaune) autour du Soleil
|
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