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Référentiel galiléen



  1. #1
    kub

    Référentiel galiléen


    ------

    Bonjour,

    Je cherche une bonne définition d'un référentiel galiléen.
    Il semblerait qu'un référentiel est dit galiléen si le principe d'inertie s'applique. Le soucis est qu'apparemment le principe d'inertie s'applique si le référentiel est galiléen.

    Pourquoi le référentiel de géocentrique n'est-il pas galiléen alors que le référentiel de Copernic l'est?

    Merci

    -----

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  4. #2
    Sephi

    Re : Référentiel galiléen

    C'est une définition, donc on a une équivalence :

    référentiel galiléen <=> le principe d'inertie s'applique

  5. #3
    mikeuline

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par kub
    Pourquoi le référentiel de géocentrique n'est-il pas galiléen alors que le référentiel de Copernic l'est?
    Le référentiel géocentrique est galiléen car justement on observe sur Terre que F=ma. Ensuite, tous les référentiels en translation uniforme par rapport à un référentiel galiléen vérifieront aussi F=ma donc seront également galiléens. Par contre, ceux en mouvement accéléré par rapport à un réf galiléen (donc par ex un réf qui tourne autour (tourner = accélérer vers le centre)) ne vérifieront plus F=ma donc ne seront pas galiléens.

    Mais attention de ne pas confondre galiléen et absolu. Aucun réf n'est absolu.

    J'espère avoir éclairé un peu la question
    Quiconque n'est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas. (Niels Bohr)

  6. #4
    kub

    Re : Référentiel galiléen

    Impeccable !
    Merci.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    Sephi

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par mikeuline
    Le référentiel géocentrique est galiléen car justement on observe sur Terre que F=ma.
    Mais ce n'est pas vrai, ça. Le référentiel géocentrique est en rotation autour de l'axe de la Terre, il n'est pas galiléen. D'ailleurs, dans le référentiel géocentrique, un objet qui se déplace à la surface terrestre est soumis à deux accélérations en plus de son accélération initiale a : les accélérations de Coriolis et d'entraînement. C'est typiquement un cas où on n'a pas F=ma.

  9. #6
    Gwyddon

    Re : Référentiel galiléen

    D'ailleurs stricto senso aucun référentiel n'est galiléen

    Même celui de Copernic tourne autour de quelque chose...

    Mais dans la vie de tous les jours, il est galiléen (l'approximation est justifiée, la rotation n'étant pas perceptible)
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

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  11. #7
    mikeuline

    Re : Référentiel galiléen

    Le référentiel géocentrique c'est bien celui qui a pour origine le centre de la Terre et dont les axes pointent vers des étoiles fixes ? Il est bien galiléen, non ?
    Quiconque n'est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas. (Niels Bohr)

  12. #8
    Sephi

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par mikeuline
    Le référentiel géocentrique c'est bien celui qui a pour origine le centre de la Terre et dont les axes pointent vers des étoiles fixes ? Il est bien galiléen, non ?
    Ben tant que le référentiel dont tu parles ne "tourne" pas, alors il peut être galiléen ...

    Mais effectivement, la notion de référentiel galiléen est essentiellement inutilisable en pratique Car on ne sait même pas déterminer si un référentiel donné, concrètement, est galiléen ou pas. Bref, la relativité restreinte, c'est nul !

  13. #9
    mikeuline

    Re : Référentiel galiléen

    Effectivement, j'ai dit une bêtise ! F=ma n'est pas vérifié sur Terre (avec les moyens de mesure que l'on a actuellement), donc le réf géocentrique n'est pas galiléen. Pour mieux comprendre, voici ce que j'ai trouvé sur le net (http://www.sciences.univ-nantes.fr/) :
    "
    Expérimentalement, un référentiel est galiléen pour un mouvement donné si le principe fondamental de la dynamique est vérifié en tenant compte de la précision des mesures.

    Référentiel de Copernic : a pour origine le centre de masse du système solaire; les directions sont définies à partir de trois étoiles fixes; le Soleil concentre 99,85% de la masse du système solaire, le centre de masse du système solaire " se confond " avec celui du Soleil.
    Pour le système solaire, le référentiel de Copernic est le référentiel " le plus galiléen ", celui pour lequel le Principe fondamental de la dynamique est expérimentalement le mieux vérifié.

    Référentiel géocentrique : a pour origine le centre de masse de la Terre; ses directions sont fixes par rapport aux directions du référentiel de Copernic; Le référentiel géocentrique est en translation par rapport au référentiel de Copernic; cette translation est, en première approximation à "intensité de vitesse uniforme" puisque l’orbite de la Terre dans le référentiel de Copernic est, en première approximation, "circulaire". Cette translation n'est pas à "vecteur vitesse uniforme", le référentiel géocentrique n'est pas "galiléen".
    "

    Maintenant ça me semble clair. Toutes mes excuses donc...
    Quiconque n'est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas. (Niels Bohr)

  14. #10
    kub

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par mikeuline
    Maintenant ça me semble clair. Toutes mes excuses donc...
    Il n'y a pas de mal ! L'important est d'éclaircir les choses.

    Merci
    A+

  15. #11
    Gwyddon

    Re : Référentiel galiléen

    D'autant plus que c'est parfaitement résumé
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  16. #12
    ottoktone

    Re : Référentiel galiléen

    D'après moi un référentiel galiléen est un repère qui possède les 3 caractéristiques suivantes:
    - Uniformité du temps
    - homogénéité de l'espace
    - isotropie de l'espace

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  18. #13
    zoup1

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par ottoktone Voir le message
    D'après moi un référentiel galiléen est un repère
    Un référentiel n'est pas un repère ! Un repère c'est un système de coordonnées. Un référentiel n'a rien à faire de coordonnées, c'est seulement un cadre ; un truc auquel on se réfère. Ensuite on lui associe un système de coordonnées (un repère) pour y faire des repérage (des mesures quoi)
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  19. #14
    invité576543
    Invité

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par zoup1 Voir le message
    Un référentiel n'est pas un repère ! Un repère c'est un système de coordonnées. Un référentiel n'a rien à faire de coordonnées, c'est seulement un cadre ; un truc auquel on se réfère.
    Pourrais-tu donner une définition plus formelle d'un référentiel, autrement qu'un "truc"?

    Cordialement,

  20. #15
    zoup1

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par Michel (mmy) Voir le message
    Pourrais-tu donner une définition plus formelle d'un référentiel, autrement qu'un "truc"?

    Cordialement,
    Voilà, ce qu'il y a dans mon cours ;

    Idéalement, on appelle référentiel un corps solide indéformable par rapport auquel on pourra repérer la position d’un objet à l’aide d’un repère fixe par rapport au référentiel.

    Il faudra y ajouter un temps propre si on veut pouvoir l'étendre la relativité restreinte..
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  21. #16
    invité576543
    Invité

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par zoup1 Voir le message
    Il faudra y ajouter un temps propre si on veut pouvoir l'étendre la relativité restreinte..
    a) On a besoin du temps même en MC.

    b) Ce ne serait pas satisfaisant en RR, il n'y a pas de "solide indéformable" en relativité restreinte.

    Proposition alternative (mon invention) :

    Deux systèmes de coordonnées spatio-temporelles sont dit appartenir au même référentiel (concept qui apparaît ainsi comme une classe d'équivalence de systèmes de coordonnées) si ce qui est immobile dans l'un est aussi immobile dans l'autre.

    Cordialement,

  22. #17
    zoup1

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par Michel (mmy) Voir le message
    a) On a besoin du temps même en MC.

    b) Ce ne serait pas satisfaisant en RR, il n'y a pas de "solide indéformable" en relativité restreinte.

    Proposition alternative (mon invention) :

    Deux systèmes de coordonnées spatio-temporelles sont dit appartenir au même référentiel (concept qui apparaît ainsi comme une classe d'équivalence de systèmes de coordonnées) si ce qui est immobile dans l'un est aussi immobile dans l'autre.

    Cordialement,
    a) en mécanique classique le temps reste indépendant du référentiel, on a donc pas besoin de l'attaché au référentiel.
    b) Wikipedia dit cela :
    désignant l'ensemble des points qui semblent immobiles à l'observateur et qui forment un solide
    ce qui doit convenir pour la relativité restreinte ?


    Je ne vois pas du tout pourquoi tu cherches a attaché un système de coordonnées. Le référentiel du laboratoire, reste le référentiel du laboratoire que je choisisse un quelque système de coordonnée ou un autre pour repérer une position ou décrire un mouvement.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  23. #18
    neokiller007

    Re : Référentiel galiléen

    D'ailleurs y a un truc qui me chagrine avec les référentiels définit "par" un centre de masse, comme le référentiel héliocentrique géocentrique.
    Déjà pour définir un de ces référentiel on utilise la notion d'axe (dirigé vers des étoiles lointaines). Un référentiel n'a pas d'axe, une repère oui.
    Ou alors est ce qu'il faut comprendre qu'on prend comme référentiel (par exemple pour le géocentrique) que le référentiel géocentrique est constitué du centre de masse de la Terre et de celui d'une étoile ? (on aurait pu prendre plusieurs centre de masses de plusieurs étoiles mais un est suffisant)
    Si oui alors il y a un problème: la distance Terre-étoile n'est pas constante

    Donc comment définir proprement un référentiel à partir d'un centre de masse ?



    Deuxième question: Imaginons un Univers possédant seulement une planète (la Terre par exemple).
    Je suppose qu'il faut dire que la Terre ne tourne pas sur elle même. Parce que sinon elle tournerait par rapport à quoi ?
    Mais si on pose un pendule de Foucault sur la Terre, son plan d'oscillation ne pourrait-il pas dévier par rapport au référentiel terrestre ?

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  25. #19
    GillesH38a

    Re : Référentiel galiléen

    on peut dire qu'un référentiel est un choix, dans l'ensemble des évènements de l'espace temps, de l'ensemble des évènements supposés être arrivés "au même endroit", c'est à dire le choix d'un découpage en lignes (temporelles) qui représentent la "position" d'un point (et la ligne d'Univers associé à un observateur en ce point).

    Dans le cas général, il faut spécifier TOUTES les lignes d'univers ! cependant, dans le cadre de la RR, si un observateur est en mouvement inertiel, sa ligne d'Univers suffit à définir toutes les autres, comme tous les points qui sont immobiles par rapport à lui, ont le même temps, et restent distance constante (la RR, comme la mécanique classique, POSTULE l'existence de tels référentiels inertiels, ce qui n'a rien d'une évidence, d'ailleurs en réalité ils n'existent pas). : c'est pour ça qu'on parle "du" référentiel d'un observateur. Néanmoins cette propriété se perd dans les référentiels accélérés ou en présence de gravitation : spécifier la ligne d'Univers d'un observateur ne suffit pas à définir la "position" des autres points, il faut les spécifier par la définition (arbitraire) d'un choix de coordonnées. C'est pour ça qu'il est abusif - et sans signification précise - de parler "du" référentiel d'un observateur en accélération, et encore plus d'un solide accéléré , dont les points ont des vitesses différentes dans différents référentiels inertiels.

  26. #20
    invité576543
    Invité

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    on peut dire qu'un référentiel est un choix, dans l'ensemble des évènements de l'espace temps, de l'ensemble des évènements supposés être arrivés "au même endroit", c'est à dire le choix d'un découpage en lignes (temporelles) qui représentent la "position" d'un point (et la ligne d'Univers associé à un observateur en ce point).
    Pour toi, référentiel = feuilletage en tranches temporelles, si je comprends bien?

    Il me semble que c'est la même chose que mes classes d'équivalence entre systèmes de coordonnées, au détail (!) près que mon approche impose de parler se système de coordonnées.

    Mais qu'est-ce que "au même endroit" autre que "mêmes coordonnées spatiales"? Peut-on définir "au même endroit" autrement?

    Question de fond : quels sont les concepts "primaires" dans la définition que tu proposes?

    Cordialement,

  27. #21
    invité576543
    Invité

    Re : Référentiel galiléen

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Dans le cas général, il faut spécifier TOUTES les lignes d'univers ! cependant, dans le cadre de la RR, si un observateur est en mouvement inertiel, sa ligne d'Univers suffit à définir toutes les autres, comme tous les points qui sont immobiles par rapport à lui, ont le même temps, et restent à distance constante
    Faudrait préciser (cf. autres discussions récentes) "même temps". D'un point de vue "coordonnées", ce n'est pas pas "même coordonnée temporelle" (dans ta définition tu parles du feuilletage en tranches temporelles, mais pas des tranches spatiales).

    J'ai tendance à voir "même temps" comme quelque chose comme dt'/dt = 1/(dt/dt'), qui implique la possibilité de mettre les chronologies (les coordonnées temporelles le long de deux tranches temporelles) en correspondance.

    Ou encore, si (t, x) est un système de coordonnées compatible avec un référentiel (i.e., "même x" = "même endroit"), (f(x,t),x) avec f(x, .) une fonction différentiable monotone quelconque de t, et f(., t) différentiable par rapport à x, est aussi un système de coordonnées compatible avec ledit référentiel.

    Vu comme cela la notion de "même temps" demande une sérieuse clarification!

    (En d'autres termes, quelle contrainte porte sur la connexion entre tranches temporelles? Si pas de contrainte, que veux dire "même temps"?)

    Cordialement,

    Cordialement,

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