Définition référentiel

[Krolah]

Bonsoir tout le monde,

Comme indiqué dans le titre, j'ai un peu de mal avec la définition d'un référentiel en mécanique du point.

Dans mon cours, il est noté : référentiel = repère d'espace + repère de temps. Or en méca classique, le temps est absolu donc référentiel= repère d'espace.
De plus, un repère d'espace est défini comme étant l'ensemble de TOUS les systèmes d'axes lié à un même solide de référence.

D'où mes interrogations :
- est-ce qu'un système d'axes est bien constitué d'une origine et de trois axes pr un espace en 3D ? (je sais c est basique mais je préfère reprendre du début )

- est-ce la meme chose qu'un système de coordonnées ?

- enfin, je ne comprends pas pourquoi dans certains sujets de concours on parle de référentiels définis par un repère (Oxy) par exemple, alors que le référentiel est censé être TOUS les systèmes d'axes lié au même solide ? (on se rapporte à un système pour une question de pratique ?) Dans le même genre, on définit le référentiel de Copernic comme étant 3 axes concourants au centre d'inertie du système et pointant vers 3 étoiles fixes, alors que c'est encore censé être TOUS les systèmes d'axes possibles... Pour moi ce serait donc une infinité de systèmes d'axes qui caractérise un solide comme le laboratoire...

Voila je crois que je suis en train de m'embrouiller tout seul et je vous serais vraiment reconnaissant de me remettre les idées en place car je sais que ces notions sont essentielles pr la suite.

Merci d'avance !!!
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[invite8ef55383]

Bonjour,

comme tu l'as très bien dit, un référentiel est constitué d'un système espace et d'un système temps. En mécanique classique, il s'agit donc d'un point d'origine et de trois axes. C'est un système de coordonnées défini afin de pouvoir TOUT y écrire : position, vitesse ou accélération par exemple.

Effectivement, tu as une infinité de référentiel possible pour définir un objet (une infinité de points pour définir ton origine et/ou une infinité d'axe). Mais chaque référentiel est unique (puisque tu fixes ton origine et tes axes) et le mouvement d'un objet sera différent suivant le référentiel dans lequel tu te places.

Exemple : si on observe une balle rouler sur le sol, en se plaçant dans un référentiel lié à la route, la balle aura un mouvement de translation associé à un mouvement de rotation. Si le référentiel est maintenant lié à la balle avec l'origine est placé au centre de la balle, son mouvement par rapport à ce référentiel sera une simple rotation.

En fait, un référentiel est un système spatio-temporel de référence dans lequel tu peux décomposer toute notion de mouvement, vitesse, etc. selon les grandeurs unitaires de ce référentiel (x, y, z, et t en général).

Voilà j'espère t'avoir un peu plus éclairer. Et tu as raison, ce point de cours est essentiel pour la suite.

[Krolah]

Merci beaucoup pour ta réponse. C'est l'unicité de ce référentiel due au fait que l'on fixe l'origine et les axes que je n'avais pas compris. J'aurais juste une autre question à propos des systèmes de coordonnées : quand on fixe l'origine et les 3 axes, et que l'on étudie le mouvement dans deux systèmes de coordonnées différents ( cartésiennes et cylindriques par exemple), il s'agit du même référentiel je suppose ?

Et toute dernière question un observateur c'est la même chose qu'un référentiel du coup ?

Encore merci pour ta réponse qui m'a déjà bien aidé

[invite8ef55383]

Oui pour un référentiel donné il y a plusieurs systèmes de coordonnées (cartésien ou cylindrique par exemple, mais une infinité d'autres également).

Une définition du référentiel que j'ai trouvé dans un ouvrage : "on appelle référentiel un ensemble de N points (N>=4) non coplanaires, immobiles les uns par rapport aux autres, par rapport auxquels on étudie le mouvement d'un système".

Pour la notion d'observateur : un observateur est simplement un point depuis lequel tu peux observer un mouvement. Si on reprend ma balle qui roule le long d'une route, si je suis d'un côté de la route et toi de l'autre, tu diras qu'elle va à gauche et moi à droite. Nous utilisons alors chacun notre propre référentiel "gauche-droite". Si nous décidons de prendre ensemble un référentiel commun pour décrire le mouvement, nous dirons par exemple qu'elle roule vers le Nord et là nous serons d'accord car nous décrirons le mouvement dans le même référentiel spatial (les points cardinaux).

Observateur et référentiel n'est pas la même chose : nous disons que le référentiel est associé à un observateur (dans le cas ci-dessus, tu disais voir la balle rouler vers la gauche dans ton référentiel "gauche-droite", et moi vers la droite dans mon référentiel "gauche-droite").

J'espère que ça aura pu t'éclairer.
J.

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