Notion de référentiel

Les notions de vitesse ou d'immobilité ne signifient rien si elles ne sont pas situées dans leur environnement.

Albert Einstein (1879-1955) bouleversa ces notions au début du XX^e siècle dans sa théorie sur la relativité de la vitesse. L'exemple qu'il utilisa, est connu dans le monde entier :
Une personne est assise dans un train. A quai, le train est immobile. Il faut alors préciser par rapport à quel objet le train est immobile. Le train ne peut être immobile qu'en comparaison du sol terrestre, car, par rapport à notre Soleil, il est en mouvement. La Terre tourne en effet autour du Soleil.
Si le train est en marche, le passager est toujours immobile par rapport au train mais en mouvement par rapport au sol terrestre et toujours en mouvement par rapport au Soleil.

 

Lorsqu'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,...).

 

Tout objet en mouvement se déplace par rapport à un référentiel donné.

Afin de gérer l'espace, il est utile de définir un repère (3 axes partant d'un point commun). Traditionnellement, on utilise le centre de la Terre, le centre du Soleil,... et 3 axes dirigés vers des étoiles lointaines « fixes ».

Chaque position de l'objet est associée à un point dans ce repère. Sa trajectoire peut être décrite dans ce repère en fonction du temps.