Relativité restreinte Ts

[invite47c6039b]

Bonjour a vous !

Je révisait mon cours sur la relativité restreinte, quand je tomba sur un éxo que je ne compris pas.

Voilà l'intitulé de l'exercie ainsi que sa correction : http://physiquets.files.wordpress.co...restreinte.pdf
C'est le 1 navette spatial relativiste.

Les problèmes commence à la question 3).
Pour moi, ce n’était pas une durée propre, car non propre au vaisseau, mais la durée est propre à Mars, je conçoit.
Ensuite, je retiens toujours la formule "temps mesuré = temps propre * gamma" avec l'image des deux jumeaux (de einstein je crois). En effet, je jumeau revenant de l'espace est plus jeune, donc le temps propre de la fusée est inférieure au temps mesuré, d'où la formule.

Cependant, apres calcule de la durée r' de la fusée, on se rend compte que dans le référentiel de la fusée, il s'est passé 5*10^-7 secondes, alors que seulement 4*10^-7 pour le référentiel de mars.

Ce serait sur ce point que j'aurais besoin d'aide, je ne comprends pas comment il est possible que le temps passe plus vite dans le referentiel qui n'est pas en mouvement (Mars)

Merci d'avance,

J Leibel, terminal S
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[Lansberg]

Les problèmes commence à la question 3).
Pour moi, ce n’était pas une durée propre, car non propre au vaisseau, mais la durée est propre à Mars, je conçoit.

Bonjour,

1) La mesure est faite avec l'horloge liée au référentiel "robot" immobile sur mars. C'est bien une durée propre. Toute horloge dans un autre référentiel galiléen en mouvement par rapport au précédent mesurera une durée différente entre les deux événements, durée impropre, supérieure à la durée propre.

Ensuite, je retiens toujours la formule "temps mesuré = temps propre * gamma" avec l'image des deux jumeaux (de einstein je crois). En effet, je jumeau revenant de l'espace est plus jeune, donc le temps propre de la fusée est inférieure au temps mesuré, d'où la formule.

2) Oublions pour l'instant les jumeaux de Langevin !

Cependant, apres calcule de la durée r' de la fusée, on se rend compte que dans le référentiel de la fusée, il s'est passé 5*10^-7 secondes, alors que seulement 4*10^-7 pour le référentiel de mars.

3) Oui tout à fait. Voir le (1). La durée impropre est toujours supérieure à la durée propre.

Ce serait sur ce point que j'aurais besoin d'aide, je ne comprends pas comment il est possible que le temps passe plus vite dans le referentiel qui n'est pas en mouvement (Mars).

Là, on revient sur le "paradoxe" des jumeaux de Langevin. Mais ne mélangeons pas tout. Je pense que ce que tu dois maîtriser en term S c'est le fait qu'une durée entre deux événements mesurée dans un référentiel galiléen X sera différente de celle mesurée dans un autre référentiel, Y, en mouvement par rapport au premier.

Maintenant imagine que la trotteuse de l'horloge du robot sur Mars envoie un flash lumineux chaque seconde. Entre deux événements il s'écoule donc 1s pour l'horloge martienne (durée propre).
Pour le cosmonaute dans sa navette, les deux flashs seront par contre séparés d'une durée plus grande (durée impropre), et il en conclura que l'horloge sur mars "bat" à un rythme plus lent que sa propre horloge.
Mais la situation est totalement symétrique, les flashs lumineux envoyés par l'horloge de la navette chaque seconde (durée propre) seront reçus par le robot avec une durée plus grande (durée impropre). Pour le robot, l'horloge de la navette "bat" à un rythme plus lent que la sienne.

Dans le cas des jumeaux de Langevin c'est exactement ce qui se passe à l'aller et au retour (référentiel galiléen).
Cependant, le jumeau voyageur doit changer de référentiel pour revenir sur terre. Il doit faire demi-tour et subit des accélérations et cela doit s'interpréter dans le cadre de la relativité générale. C'est ce changement de référentiel qui est à l'origine de la différence des durées mesurées. L'horloge terrestre indique une durée plus grande que l'horloge du cosmonaute qui aura du coup moins vieilli que son frère.

[invite47c6039b]

Merci beaucoup pour ta réponse !

Premièrement, je vais retenir que la durée propre est toujours plus courte, ca m'evitera des problèmes, et c'est tout ce qu'on me demande de savoir.

Par contre, ta version des jumeaux est bien plus complexe que celle de mon professeur . Si j'ai bien compris, tout est relatif au référentiel de base ? Par exemple, si on prenait comme référentiel de base, le référentiel de fusée, alors le jumeau resté sur terre serait plus jeune comparé a celui de la fusée etant donné que la durée impropre (terre) ralenti ?


Pour conclure sur cette partie du cours, il y a une dernière chose où j'aurait besoin d'aide.

Dans un exercice : Albert habite sur la terre, et Gouzo sur une exoplanète. A se dirige vers cette exoplanète à une vitesse de 0.20*C et G se dirige vers la Terre à une vitesse de 0.90*C.
Deux questions me pose problème.. :
1) Au cours du voyage, G emet un faisceau laser vers la terre. A quelle vitesse se déplace le faisseau pour un observateur terrestre ? Pour A ?
==> Pour l'observateur terrestre : à une vitesse de C, pour A, le bon sens me ferais dire 0.1*C (Comme A se déplace déjà à 0.9*C) Mais d’après le postula d'Einstein, la vitesse de la lumière est la même dans tout réferentiel... Donc la réponse serait aussi C ?

2) A et G se croisent, La vitesse v de G par rapport a A est :
- 0.9*C - 0.2*C - 0.70*C - 1.1*C - 1.13*C - 0.93*C -0.87*C ou encore 1.03*C ?
Je serais tenté de dire 1.10*C car G à une vitesse de 0.9*C et A de 0.20*C, donc en se croisant, les vitesses devraient s'additionnées (Si un coureur X cours vers moi a une vitesse Z, cette vitesse Z me semblera bien plus importante si je cours moi aussi vers lui que si je suis immobile). Pourtant, une vitesse superieur a C est impossible, mais elle n'est "réelle", donc ma réponse me semble bonne.


Merci d'avance pour tes réponses,

J Leibel, Terminale S

[Nicophil]

Bonjour,

Il nous manque la vitesse relative entre la Terre et l'exoplanète !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lansberg]

Merci beaucoup pour ta réponse !

Premièrement, je vais retenir que la durée propre est toujours plus courte, ca m'evitera des problèmes, et c'est tout ce qu'on me demande de savoir.

Oui. L'exo que tu as cité permet de le vérifier.

Par contre, ta version des jumeaux est bien plus complexe que celle de mon professeur .

Je ne sais pas ce qu'a pu dire ton prof., mais je suppose que l'explication devait être que le terrien "voyait" l'horloge du cosmonaute battre plus lentement que la sienne et que pour cette raison, le cosmonaute est plus jeune que son jumeau au retour sur Terre. Mais réciproquement, le cosmonaute "voit" l'horloge du terrien battre plus lentement. Et pour lui, c'est son frère terrien qui vieillit moins vite. Donc l'explication du phénomène n'est pas là.

Si j'ai bien compris, tout est relatif au référentiel de base ? Par exemple, si on prenait comme référentiel de base, le référentiel de fusée, alors le jumeau resté sur terre serait plus jeune comparé a celui de la fusée etant donné que la durée impropre (terre) ralenti ?

Si le jumeau ne revient pas sur Terre et continue sa route dans le même référentiel, c'est ce qu'il pourrait conclure pour la raison évoquée précédemment. Mais s'il revient sur terre, alors il va devoir changer de référentiel, subir des accélérations, et la symétrie sera rompue. Et c'est là que se produira le "coup de vieux" du frère terrien. Et cela s'analyse correctement en faisant intervenir la relativité générale.

Pour conclure sur cette partie du cours, il y a une dernière chose où j'aurait besoin d'aide.

Dans un exercice : Albert habite sur la terre, et Gouzo sur une exoplanète. A se dirige vers cette exoplanète à une vitesse de 0.20*C et G se dirige vers la Terre à une vitesse de 0.90*C.
Deux questions me pose problème.. :
1) Au cours du voyage, G emet un faisceau laser vers la terre. A quelle vitesse se déplace le faisseau pour un observateur terrestre ? Pour A ?
==> Pour l'observateur terrestre : à une vitesse de C, pour A, le bon sens me ferais dire 0.1*C (Comme A se déplace déjà à 0.9*C) Mais d’après le postula d'Einstein, la vitesse de la lumière est la même dans tout réferentiel... Donc la réponse serait aussi C ?

Nos voyageurs dans leur référentiel respectif, ne seront pas d'accord sur les mesures de temps et d'espace (chose que vous ne voyez pas en term et c'est dommage), par contre ils seront toujours d'accord sur la vitesse de la lumière qui est effectivement invariable. Et là, il ne faut pas se fier au "bon sens" !

2) A et G se croisent, La vitesse v de G par rapport a A est :
- 0.9*C - 0.2*C - 0.70*C - 1.1*C - 1.13*C - 0.93*C -0.87*C ou encore 1.03*C ?
Je serais tenté de dire 1.10*C car G à une vitesse de 0.9*C et A de 0.20*C, donc en se croisant, les vitesses devraient s'additionnées (Si un coureur X cours vers moi a une vitesse Z, cette vitesse Z me semblera bien plus importante si je cours moi aussi vers lui que si je suis immobile). Pourtant, une vitesse superieur a C est impossible, mais elle n'est "réelle", donc ma réponse me semble bonne.

Faux !! Comme tu le dis, une vitesse supérieure à c ça ne colle pas.
Je pense que tu dois avoir une formule de composition des vitesses relativistes qui donne un résultat plus en accord avec ce qu'on attend.

Bon courage.

[Amanuensis]

Et cela s'analyse correctement en faisant intervenir la relativité générale.

Oui, mais cela s'analyse tout aussi bien avec les outils de la relativité restreinte.

Le calcul de la durée propre d'une trajectoire en MRU "par morceau" se fait très bien avec les outils de Terminale S: suffit d'ajouter les durées propres de chaque morceau!

[Lansberg]

Oui c'est vrai. Mais je ne sais pas si en term S on prend le temps de faire l'exercice.

[Nicophil]

Oui, mais cela s'analyse tout aussi bien avec les outils de la relativité restreinte.

Le calcul de la durée propre d'une trajectoire en MRU "par morceau" se fait très bien avec les outils de Terminale S: suffit d'ajouter les durées propres de chaque morceau!

Oui mais ce qui serait vraiment intéressant, c'est de se mettre à la place du jumeau accéléré et de voir comment il calcule la durée propre de la trajectoire du jumeau inertiel...

[Amanuensis]

Oui mais ce qui serait vraiment intéressant, c'est de se mettre à la place du jumeau accéléré et de voir comment il calcule la durée propre de la trajectoire du jumeau inertiel...

Faut qu'il utilise un accéléromètre.

Mais c'est vrai de l'autre aussi. L'hypothèse d'être en MRU ne peut pas être faite "juste comme ça".

Ce n'est peut-être pas assez bien expliqué. La construction du système de coordonnée en pratique est en général laissée de côté, ou même occultée par des expressions comme "être dans un référentiel", "changer de référentiel".

[invite47c6039b]

Oui, mais cela s'analyse tout aussi bien avec les outils de la relativité restreinte.

Le calcul de la durée propre d'une trajectoire en MRU "par morceau" se fait très bien avec les outils de Terminale S: suffit d'ajouter les durées propres de chaque morceau!

Jamais entendu parler de ca ^^

ou même occultée par des expressions comme "être dans un référentiel", "changer de référentiel".

On a jamais parler de "changer de référentiel" non plus

Nos voyageurs dans leur référentiel respectif, ne seront pas d'accord sur les mesures de temps et d'espace (chose que vous ne voyez pas en term et c'est dommage), par contre ils seront toujours d'accord sur la vitesse de la lumière qui est effectivement invariable. Et là, il ne faut pas se fier au "bon sens" !

D'accord, cette regle est simple a appliquer, mais j'aimerais bien la comprendre ! Parceque je ne vois pas comment les deux peuvent percevoir le rayon comme allant à la vitesse de la lumière ! Je réexplique. Si v=C pour un observateur terrestre, cela voudrait dire que pour le mec dans le vaisseau, la vitesse serait de c-0.90c soit 0.10C . Et inversement, si pour le vaisseau, le rayon va à C, cela veux dire que par rapport a lui, v=c or il va deja lui même a v=0.9C, donc pour un mec sur terre, v=1.9C !

2) A et G se croisent, La vitesse v de G par rapport a A est :
- 0.9*C - 0.2*C - 0.70*C - 1.1*C - 1.13*C - 0.93*C -0.87*C ou encore 1.03*C ?
Je serais tenté de dire 1.10*C car G à une vitesse de 0.9*C et A de 0.20*C, donc en se croisant, les vitesses devraient s'additionnées (Si un coureur X cours vers moi a une vitesse Z, cette vitesse Z me semblera bien plus importante si je cours moi aussi vers lui que si je suis immobile). Pourtant, une vitesse superieur a C est impossible, mais elle n'est "réelle", donc ma réponse me semble bonne.
Faux !! Comme tu le dis, une vitesse supérieure à c ça ne colle pas.
Je pense que tu dois avoir une formule de composition des vitesses relativistes qui donne un résultat plus en accord avec ce qu'on attend.

La seule formule que je dispose est "temps mesuré" = "temps propre" * gamma. Gamma étant égale à la racine de 1/(1-(v²/c²) ... Mais je ne vois pas du tout comment faire...

Un dernier point me turlupine. Dans mon premier message, j'ai évoqué l'exercice avec mars, et la fusée, le temps propre etait celui de mars, donc le temps mesuré, celui du vaisseau. Donc le temps etait plus "long" dans le réferentiel en mouvement (vaisseau) que dans celui de mars (fixe). Or j'ai fait un autre exercice, où un vaisseau passait au dessus de la france, et les deux evenements etait le passage du vaisseau au dessus de deux villes differentes. La durée propre etait cette fois ci celle du vaisseau et la durée mesuré, la durée dans le référentiel terrestre. Donc dans ce cas, la durée du referentiel terrestre (fixe) etait plus grande que la durée mesurée dans le référentiel mobile (la fusée).
Les exercices sont très simple, mais j'aimerais bien comprendre, pourquoi dans ces deux cas quasi similaire, le temps du référentiel en mouvement n'est pas toujours plus "long" que le fix ( celui de la planète).

Merci d'avance !

[Amanuensis]

Jamais entendu parler de ca ^^

Pas au programme

On a jamais parler de "changer de référentiel" non plus

Tant mieux. Mais vous trouverez cette expression par exemple dans cette discussion...

Les exercices sont très simple, mais j'aimerais bien comprendre, pourquoi dans ces deux cas quasi similaire, le temps du référentiel en mouvement n'est pas toujours plus "long" que le fix ( celui de la planète).

S'il y a une chose à comprendre, c'est bien celle-là. Mais ce n'est pas facile.

L'idée est que la notion de "fixe" ou "en mouvement" est relative. Pour deux observateurs en MRU, on ne peut pas dire lequel est fixe, lequel en mouvement. Chacun se considère fixe, et considère l'autre comme en mouvement.

Et la RR dit, non pas "le temps du référentiel en mouvement n'est pas toujours plus "long" que le fix ( celui de la planète).", mais la mesure d'une durée par un fixe de ce qui se passe pour un mobile est plus grande que la durée propre du mobile correspondante.

La difficulté est que c'est symétrique, au sens où on peut permuter le fixe et le mobile (puisque chacun se considère fixe...). Mais ce n'est pas symétrique pour la nature de la "mesure". Une durée propre est mesurée localement, alors que l'autre mesure l'est à distance. Et la mesure locale donne une valeur de durée plus petite que la mesure à distance d'une durée pour un mobile (dans le cas simplifié où les deux sont en MRU).

[invite47c6039b]

L'idée est que la notion de "fixe" ou "en mouvement" est relative. Pour deux observateurs en MRU, on ne peut pas dire lequel est fixe, lequel en mouvement. Chacun se considère fixe, et considère l'autre comme en mouvement.

Oui, car on peut aussi considerer la fusée comme immobile, et la terre qui bouge

La difficulté est que c'est symétrique, au sens où on peut permuter le fixe et le mobile (puisque chacun se considère fixe...). Mais ce n'est pas symétrique pour la nature de la "mesure". Une durée propre est mesurée localement, alors que l'autre mesure l'est à distance. Et la mesure locale donne une valeur de durée plus petite que la mesure à distance d'une durée pour un mobile (dans le cas simplifié où les deux sont en MRU).

Humm.. Donc le fait d'etre immobile ou pas est symétrie, mais pas les valeurs ?
Je vais me faire un exemple... je prends le premier exercice de ce lien http://physiquets.files.wordpress.co...restreinte.pdf

1) Je prends le réferentiel de mars comme temps propre : Donc tps fusée = temps mesuré = tps mars * gamma = 4.0*10^-7 * 1.25 = 5*10^-7 ==> Le temps mesuré est bien plus grand, le temps du référentiel impropre est bien plus grand.

2) Je prends le référentiel de la fusée comme temps propre (j'imagine que la fusée est immobile et que c'est mars qui se déplace). Donc Tps propre (fusé) = temps mesuré (mars) / gamma = 4/1.25 * 10^-7 = 3.2*10^-7 ===> Le temps impropre (mars qui bouge) est plus petit que le temps propre.

Cela veut dire que bien que l'immobilité est symetrique, mais il y a toujours UN temps propre ? on ne peut pas le changer ?

Les exercices sont très simple, mais j'aimerais bien comprendre, pourquoi dans ces deux cas quasi similaire, le temps du référentiel en mouvement n'est pas toujours plus "long" que le fix ( celui de la planète).
S'il y a une chose à comprendre, c'est bien celle-là. Mais ce n'est pas facile.

Du coup, j'ai compris ceci, mais cela me pose un autre problème, si il y a toujours UN temps propre et UN temps mesuré, comment savoir lequel va dans quel référentiel ?




Et si quelqu'un pourrait m’éclairer sur ces points que j'ai énuméré plus tôt :

Nos voyageurs dans leur référentiel respectif, ne seront pas d'accord sur les mesures de temps et d'espace (chose que vous ne voyez pas en term et c'est dommage), par contre ils seront toujours d'accord sur la vitesse de la lumière qui est effectivement invariable. Et là, il ne faut pas se fier au "bon sens" !
D'accord, cette regle est simple a appliquer, mais j'aimerais bien la comprendre ! Parceque je ne vois pas comment les deux peuvent percevoir le rayon comme allant à la vitesse de la lumière ! Je réexplique. Si v=C pour un observateur terrestre, cela voudrait dire que pour le mec dans le vaisseau, la vitesse serait de c-0.90c soit 0.10C . Et inversement, si pour le vaisseau, le rayon va à C, cela veux dire que par rapport a lui, v=c or il va deja lui même a v=0.9C, donc pour un mec sur terre, v=1.9C !




2) A et G se croisent, La vitesse v de G par rapport a A est :
- 0.9*C - 0.2*C - 0.70*C - 1.1*C - 1.13*C - 0.93*C -0.87*C ou encore 1.03*C ?
Je serais tenté de dire 1.10*C car G à une vitesse de 0.9*C et A de 0.20*C, donc en se croisant, les vitesses devraient s'additionnées (Si un coureur X cours vers moi a une vitesse Z, cette vitesse Z me semblera bien plus importante si je cours moi aussi vers lui que si je suis immobile). Pourtant, une vitesse superieur a C est impossible, mais elle n'est "réelle", donc ma réponse me semble bonne.
Faux !! Comme tu le dis, une vitesse supérieure à c ça ne colle pas.
Je pense que tu dois avoir une formule de composition des vitesses relativistes qui donne un résultat plus en accord avec ce qu'on attend.
La seule formule que je dispose est "temps mesuré" = "temps propre" * gamma. Gamma étant égale à la racine de 1/(1-(v²/c²) ... Mais je ne vois pas du tout comment faire...

Un grand merci déjà a vous tous, vous m'avez déjà bien aidé !

[Lansberg]

Jamais entendu parler de ca ^^
On a jamais parler de "changer de référentiel" non plus

Donc n'en parlons pas !

D'accord, cette regle est simple a appliquer, mais j'aimerais bien la comprendre ! Parceque je ne vois pas comment les deux peuvent percevoir le rayon comme allant à la vitesse de la lumière ! Je réexplique. Si v=C pour un observateur terrestre, cela voudrait dire que pour le mec dans le vaisseau, la vitesse serait de c-0.90c soit 0.10C . Et inversement, si pour le vaisseau, le rayon va à C, cela veux dire que par rapport a lui, v=c or il va deja lui même a v=0.9C, donc pour un mec sur terre, v=1.9C !

C'est justement un des piliers de la relativité. La vitesse de la lumière est une constante quelle que soit la vitesse des observateurs. Je me déplace avec une vitesse relativiste de 0,8c. Je reçois de la lumière d'une étoile qui se trouve devant moi. J'ai un dispositif me permettant de calculer c. Je trouve c =3,0 x 10^8 m/s. Je tourne mon dispositif pour l'orienter vers une étoile qui se trouve derrière moi. Je trouve encore c=3,0 x 10^8 m/s. Le résultat ne dépend pas de ma vitesse !! Étonnant non ?
Je refais l'expérience sur terre qui se déplace sur son orbite avec une vitesse v = 30 km/s. Cela n'a rien d'une vitesse relativiste. Mais le résultat de l'expérience est toujours le même. "c" est invariable.

Sur ce sujet : chercher sur le net l'expérience de Michelson et Morley.

Cette invariance de "c" a pour conséquences la relativité du temps et de l'espace (que vous n'abordez pas en term).

La seule formule que je dispose est "temps mesuré" = "temps propre" * gamma. Gamma étant égale à la racine de 1/(1-(v²/c²) ... Mais je ne vois pas du tout comment faire...

Si tu n'as pas vu la loi de composition des vitesses en relativité restreinte je ne vois pas comment tu peux trouver la réponse.

Un dernier point me turlupine. Dans mon premier message, j'ai évoqué l'exercice avec mars, et la fusée, le temps propre etait celui de mars, donc le temps mesuré, celui du vaisseau. Donc le temps etait plus "long" dans le réferentiel en mouvement (vaisseau) que dans celui de mars (fixe). Or j'ai fait un autre exercice, où un vaisseau passait au dessus de la france, et les deux evenements etait le passage du vaisseau au dessus de deux villes differentes. La durée propre etait cette fois ci celle du vaisseau et la durée mesuré, la durée dans le référentiel terrestre. Donc dans ce cas, la durée du referentiel terrestre (fixe) etait plus grande que la durée mesurée dans le référentiel mobile (la fusée).
Les exercices sont très simple, mais j'aimerais bien comprendre, pourquoi dans ces deux cas quasi similaire, le temps du référentiel en mouvement n'est pas toujours plus "long" que le fix ( celui de la planète).

Merci d'avance !

Ben, le cosmonaute n'a-t-il pas l'impression qu'il est immobile et que c'est la terre qui se déplace ??? Auquel cas tout devient logique. Où alors il y a quelques chose qui m'échappe.

[Amanuensis]

Humm.. Donc le fait d'etre immobile ou pas est symétrie, mais pas les valeurs ?
Je vais me faire un exemple... je prends le premier exercice de ce lien http://physiquets.files.wordpress.co...restreinte.pdf

1) Je prends le réferentiel de mars comme temps propre : Donc tps fusée = temps mesuré = tps mars * gamma = 4.0*10^-7 * 1.25 = 5*10^-7 ==> Le temps mesuré est bien plus grand, le temps du référentiel impropre est bien plus grand.

2) Je prends le référentiel de la fusée comme temps propre (j'imagine que la fusée est immobile et que c'est mars qui se déplace). Donc Tps propre (fusé) = temps mesuré (mars) / gamma = 4/1.25 * 10^-7 = 3.2*10^-7 ===> Le temps impropre (mars qui bouge) est plus petit que le temps propre.

Nan. Une durée propre est ce qui est mesuré localement (l'horloge à côté de soi, chronomètre dans la main). Une durée impropre est une durée "mesurée" (attribuée) entre deux événements concernant un objet distant relativement à soi.

(Au passage l'exercice est bien écrit, il parle de durée propre et non de temps propre ; de mesures, ...)

Premier cas: Curiosity sur Mars mesure à distance la durée entre points de passage de la navette. C'est une mesure à distance. La mesure faite dans la navette sera locale (durée propre, plus courte).

Le second cas, symétrique, serait: la navette mesure à distance une durées entre points de passage de Curiosity, mesure à distance. La mesure pour Curiosity sera locale (durée propre, plus courte).

Ce ne sont pas les mêmes événements qui sont mesurés dans les deux cas.

Du coup, j'ai compris ceci, mais cela me pose un autre problème, si il y a toujours UN temps propre et UN temps mesuré, comment savoir lequel va dans quel référentiel ?

Question mal posée.

Une durée propre est une durée entre deux événements au même endroit, mesurée localement. Une durée impropre une durée mesurée "à distance" entre deux événements à deux endroits différents dans le référentiel, typiquement concernant un objet se déplaçant relativement au référentiel.

Le choix d'un référentiel détermine ce qui est immobile et ce qui se déplace.

------------

J'arrête là... Peut-être pas une bonne idée d'interférer avec la pédagogie officielle en présentant les idées autrement.

[Nicophil]

Nan. Une durée propre est ce qui est mesuré localement (l'horloge à côté de soi, chronomètre dans la main). Une durée impropre est une durée "mesurée" (attribuée) entre deux événements concernant un objet distant relativement à soi.

La RR, en tout cas celle de 1905, parce qu'elle est restreinte à des référentiels non accélérés, n'est pas restreinte à des mesures locales : grâce à la synchronisation d'Einstein-Poincaré, on peut encore synchroniser des horloges distantes pourvu qu'elles soient immobiles.
On peut donc encore mesurer la durée propre entre deux événements distants, pourvu qu'ils aient lieu au même endroit.


Evidemment, qu'une horloge reste immobile, que deux événements aient lieu au même endroit est relatif au référentiel.
C'était déjà le cas en relativité galiléenne : l'intervalle d'espace entre deux événements dépend du référentiel de mesure.

En RR, l'intervalle de temps entre deux événements devient à son tour relatif au référentiel.
Pour mesurer l'intervalle propre, il faut être dans un référentiel dans lequel ils ont lieu au même endroit = pour lequel l'intervalle d'espace est nulle. Sinon, on mesure une durée plus longue.


La RG généralise audacieusement la validité du principe de relativité à tout référentiel, même accéléré.
Mais la synchronisation des horloges immobiles n'est plus possible. Car, dans un référentiel accéléré, même les horloges immobiles se désynchronisent.
Le physicien se trouve alors limité, restreint à des mesures locales (ce qui est quand même bien dramatique... ).

[Amanuensis]

Annulé......

[Amanuensis]

(...)

Réaction non constructive, avec extrait sorti du contexte. J'ai écrit un peu plus loin:

Une durée propre est une durée entre deux événements au même endroit, mesurée localement. Une durée impropre une durée mesurée "à distance" entre deux événements à deux endroits différents dans le référentiel, typiquement concernant un objet se déplaçant relativement au référentiel.

Et je ne trouve pas malin de compliquer les choses en introduisant la synchronisation, etc.

[Et on peut toujours mesurer une durée propre "à distance", en corrigeant la mesure "brute" (à définir) par le facteur gamma. Et oui, dans certains cas, il vaut 1. Et alors?]

[Amanuensis]

Remarque en marge:

Avec l'introduction d'une initiation à la RR en Terminale S, on peut se poser la question du rôle du net et de forums tel celui-ci.

Dans l'exercice cité hier, on voit que l'auteur fait attention: utilisation du mot durée (plutôt que temps), évitement du mot référentiel quand non nécessaire, etc. Cela est en ligne avec le programme, et une certaine vision de la pédagogie à appliquer.

Mais dès qu'un élève va sur le net, comme sur ce forum par exemple, il sera soumis à une avalanche de "visions", avec des "temps propre", des "être dans un référentiel", des complications de tout ordre. Dont plein d'interventions laissant penser à un manque de compréhension en profondeur du sujet, dont l'auteur n'a pas conscience. Je ne mets pas en doute la bonne volonté derrière ces interventions, mais cela n'en rend pas nécessairement bonnes les conséquences.

Contrairement à d'autres cas (maths par exemple), la pluralité des "opinions" n'amène pas dans le domaine de l'introduction à la RR une "auto-correction" bénéfique, elle amène plutôt une grosse confusion.

Je pense que cette modification des programmes devrait amener à reconsidérer une vieille proposition, qui était de scinder le forum physique pour bien délimiter une partie où répondre aux élèves de lycée. Et, suggestion supplémentaire, d'y réserver l'accès aux élèves (évidemment) et à des professeurs de physique de lycée, qui connaissent le programme, les concepts dont l'enseignement est visé, le vocabulaire, etc. Ou, autre possibilité, qu'il soit contrôlé par un modérateur professeur de physique en lycée, avec pour mission une régulation musclée des interventions "hors clous".

L'idée est de rendre un service aux élèves.

[Je précise que je ne suis pas professeur, cette suggestion m'exclut donc tout autant qu'elle exclut bien d'autres. Cette proposition vient que je me sens capable de distinguer le discours des professeurs et celui de plein d'intervenants non professeurs.]

[invite47c6039b]

2) A et G se croisent, La vitesse v de G par rapport a A est :
- 0.9*C - 0.2*C - 0.70*C - 1.1*C - 1.13*C - 0.93*C -0.87*C ou encore 1.03*C ?

il y avait aussi ecrit qu'on pouvait résonné par élimination. Du coup, je peux éliminé toutes les valeurs au dessus de C; 0.20 (car c'est la vitesse de A); 0.9 (car s'est la vitesse de G).
Donc à choisir entre 0.93C et 0.87C, je dirait 0.93C car la vitesse est percu plus élévé que la vitesse "normale". C'est la bonne réponse ?

Pour te répondre, Amanuensis

Dans l'exercice cité hier, on voit que l'auteur fait attention: utilisation du mot durée (plutôt que temps), évitement du mot référentiel quand non nécessaire, etc. Cela est en ligne avec le programme, et une certaine vision de la pédagogie à appliquer.

J'ai bien parlé de "temps propre" au lieu de "durée propre" pour l'exercice avec mars, et celui de la terre dans mes derniers messages, mais c'était uniquement pour gagner du temps, j'ai pas forcément réfléchi au thèrme exacte dans mes dernières réponses mais dans ma tête, c'était clair. De plus, on parle bien de "temps propre", en cours.

Mais dès qu'un élève va sur le net, comme sur ce forum par exemple, il sera soumis à une avalanche de "visions", avec des "temps propre", des "être dans un référentiel", des complications de tout ordre. Dont plein d'interventions laissant penser à un manque de compréhension en profondeur du sujet, dont l'auteur n'a pas conscience. Je ne mets pas en doute la bonne volonté derrière ces interventions, mais cela n'en rend pas nécessairement bonnes les conséquences.

Forcement, ce n'est pas en Term que l'on va apprendre tous les détailles de la science, on en étudie qu'un infime parti (sans aller assez en profondeur parfois, ce qui pour ma part, je trouve dommage, car de temps en temps, en cours, arrivé à la fin du chapitre je me pose encore des questions "Pourquoi il se passe ça ?" alors que le programme s'arrête avant..). C'est vrai que arrivé sur un forum, on a une masse d'information énorme qui s'ouvre ! Mais après, c'est a chacun (les élèves) de poser les questions précises pour pas être noyer. Je pense que je me suis poser trop de questions, j'ai abandonné certaine de vos idées, car cela me travaillaient, je réfléchissaient pour essayer de comprendre, mais ça ne passe pas. Mais ce n'est pas négatif, j'ai quand même mieux compris ce qu'il se passait mais après, il faut savoir s’arrêter (ce que je n'ai pas fait au début) et recentrer.

Je pense que cette modification des programmes devrait amener à reconsidérer une vieille proposition, qui était de scinder le forum physique pour bien délimiter une partie où répondre aux élèves de lycée. Et, suggestion supplémentaire, d'y réserver l'accès aux élèves (évidemment) et à des professeurs de physique de lycée, qui connaissent le programme, les concepts dont l'enseignement est visé, le vocabulaire, etc. Ou, autre possibilité, qu'il soit contrôlé par un modérateur professeur de physique en lycée, avec pour mission une régulation musclée des interventions "hors clous".

Scinder le forum en deux me parait un peu risquer. Je pense qu'il y aurait beaucoup moins de réponses et donc moins d'échange. Par contre, l'idée de modérateurs professeurs en est (pour ma part)une excellente. Je ne penserais non pas à n'autoriser que les prof à répondre a nos questions, mais plutôt à recentrer le cours de la discutions ou intervenir lorsque cela devient trop compliqué pour nous. Ou bien écrire, dans un cour message (destiné a vous, scientifique de haut niveau ) avec les quelques notions que l'on connait en teminal, histoire pour vous, de vous adapter plus a nos compétences ! Mais après, je pense que c'est aussi a nous (lycéens) de dire quand les explications sont trop compliquées.

Ensuite, je pense que ce genre de problème est plutôt rare, car en générale (en tout cas, pour moi), on comprend plutôt simplement ce que l'on fait, et doit faire. Je veux dire par la, que en tout cas, cette année, c'est le seul chapitre où j'arrivais a faire mes exercices, mais où je ne comprenais pas vraiment ce qu'il se passait.

En tout cas, je vous remercie pour vos réponses, qui ont été très inintéressantes et constructives !