Qu'est-ce qu'un référentiel ?

[invite5c615a36]

est-ce que quelques-un peut m'expliquer simplement ce qu'est qu'un référentiel svp ? Je ne parviens pas à comprendre cette notion. Merci
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[Liniark]

salut !

En physique un référentiel est, pour faire simple, le système à partir duquel on détermine les événements dans l’espace et le temps. Une image simple pour illustrer la définition :

Imagine qu'il y a 2 personnages. l'un (A) est au bord d'une voie de chemin de fer parcourue par un train, l'autre (B) à l'intérieur du train. Lorsque que l'on se situe par rapport au référentiel terrestre (c'est à dire la personne (A) au bord des rails), la personne (B) est perçue comme étant en mouvement, car elle est dans le train qui se déplace. Maintenant si tu prend comme repère le référentiel du train (point de vue B) alors le personnage (B) est immobile par rapport au train... et c'est l'autre qui se retrouve en mouvement car il défile dans le paysage. En gros soit tu décide que c'est le train qui bouge en le regardant passer, soit tu décide que c'est le sol qui bouge en le regardant défiler depuis la fenêtre du train.

Libre à toi de choisir ton référentiel suivant l’expérience ou le calcul que tu fais... Dans des situations plus complexes un changement de référentiel peut parfois simplifier énormément les calculs.

[f6bes]

est-ce que quelques-un peut m'expliquer simplement ce qu'est qu'un référentiel svp ? Je ne parviens pas à comprendre cette notion. Merci

BONJOUR à toi et bienvenue sur FUTURA,
Le référentiel est ce qui constistue "l'origine" de ce que l'on veut comparer.

Lorsque tu mesure la largeur d'une table d'un coté à un autre, c'est par rapport (la référence) à "l'origine" d'uncoté qui te permets de connaitre la distance
entre les deux cotés. Te faut bien partir d'un point que tu considéres "origine".

Pa rapport au niveau de la mer ( référence) la monatgne voisine se situe à 1000m plus haut.
La référence est içi le niveau de la mer.

Si tu compares vis à vis des fonds marins ta montagne est à +5000 m .
C'est TOI que décides de la référence que tu choisis ( ou on te l'impose).

Bonne journée

[Nicophil]

Bonjour,

Un référentiel est le système de coordonnées d'espace 3D d'un observateur.
L'observateur le construit par la référence à une origine et à 3 axes (perpendiculaires entre eux si l'observateur est cartésien).

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteede7e2b6]

ALBERT EINSTEIN :

" dire que le poulet traverse la route , ou que la route bouge sous le poulet dépend de votre référentiel"

[chaverondier]

Un référentiel est le système de coordonnées d'espace 3D d'un observateur.

Pas en Relativité en tout cas. En Relativité (Restreinte ou Générale) un référentiel est un état de mouvement (un feuilletage 1D en lignes d'univers (1)), et non un système de coordonnées qui est un système de repérage des évènements par 4 coordonnées dans l'espace-temps (et 3 dans un espace, c'est à dire dans une variété 3D).

(1) Le feuilletage 1D en question n'est pas obligatoirement de type temps, cf., par exemple, les lignes d'univers d'observateurs au repos dans le référentiel de Schwarzschild dans un espace-temps de Schwarzschild (qualifiés de non physiques dans le Landau & Lifchitz puisqu'ils sont de type espace), au repos sur la sous la sphère de Schwarzschild.

[Paradigm]

Bonjour chaverondier,

Pas en Relativité en tout cas. En Relativité (Restreinte ou Générale) un référentiel est un état de mouvement (un feuilletage 1D en lignes d'univers (1)),

Pourriez vous nous donner plus de précision car la notion de référentiel est loin d'être triviale.

Un état de mouvement de quelle entitée physique ? D'un point matériel ? De l'ensemble des évènements constituant une ligne d'univers de l'espace-temps ? D'un ensemble infini de point matériel défini au repos les un par rapport au autres identifiés en 4D leurs lignes d'univers respective. Une trajectoire de genre temps de l'espace-temps ?

Un référentiel c'est un espace 3D malgrés que cela soit défini comme un feuilletage 1D ?

Cordialement,

[f6bes]

Un référentiel c'est un espace 3D malgrés que cela soit défini comme un feuilletage 1D ?

Cordialement,

Bjr à toi,
Je m'interroge ( sens GENERALISTE de...référentiel=demande INITIALE): ou est la 3D lorsque je mesure une planche?

Bonne journée

[Paradigm]

Bonjour f6bes, bonjour à tous.

Bjr à toi,
Je m'interroge ( sens GENERALISTE de...référentiel=demande INITIALE): ou est la 3D lorsque je mesure une planche?

Bonne journée

L'espace physique dans lequel vous mesurez la planche non ? Vous, la planche et l'étalon, vous formez un ensemble d'éléments considéré au repos et c'est dans ce référentiel qu'est réalisée la mesure non ?

Dans le cadre de la mécanique classique la coïncidence des extrémités de la planche avec les extrémités de l'étalon sont définis être des évènement simultanés. Dans le cadre de la relativité la simultanéité n'est plus absolu et la notion de référentiel se distingue de la notion de système de coordonnées.

Au sens le plus généraliste certain l'exprime dans l'espace des fibrés.

Cordialement,

[chaverondier]

Pourriez vous nous donner plus de précision car la notion de référentiel est loin d'être triviale. Un état de mouvement de quelle entité physique ? de points matériels identifiés en 4D par leurs lignes d'univers respectives.

C'est un bon exemple. Un référentiel peut, en particulier, modéliser l'état de mouvement d'un milieu matériel. Ce modèle consiste alors en un ensemble de

"trajectoires" de genre temps de l'espace-temps.

Cela dit, sous la sphère de Schwarzschild, les "observateurs" du référentiel de Schwarzschild sont de genre espace. Ils sont donc qualifiés de non physiques dans le Landau et Lifchitz car aucun objet matériel ne peut se maintenir au repos sous la sphère de Schwarzschild.

Les observateurs de Lemaître, les observateurs en chute libre partis à vitesse nulle de "très haut" au dessus de la singularité centrale de l'espace-temps de Schwarzschild, forment eux aussi un référentiel, une sorte de milieu (au sens mathématique de feuilletage 1D de type temps) qui tombe en chute libre sur la singularité centrale à la vitesse v = (2GM/r)^1/2.

Dans l'espace-temps de Minkowski par exemple :

• un observateur inertiel est une ligne 1D de type temps,
• l'ensemble de toutes les lignes parallèles à cet observateur est un feuilletage 1D, un milieu en quelque sorte.

Il s'agit du référentiel inertiel auquel appartient cet observateur inertiel. On dit qu'il y est au repos.

Un référentiel c'est un espace 3D bien que cela soit défini comme un feuilletage 1D ?

C'est ça (sous la condition mathématique de sectionnabilité, voir ci-dessous). Les "points" de cette variété 3D (appelée quotient d'une variété 4D par un feuilletage 1D), ce sont les lignes 1D appartenant au feuilletage (et, quand le feuilletage en hyperplans 3D de simultanéité de ce référentiel est intégrable, les sections 3D du feuilletage 1D tangentes aux hyperplans 3D de simultanéité sont des feuillets 3D de simultanéité homéomorphes à cet espace 3D).

Une condition suffisante pour que le référentiel soit bien une variété 3D (au sens mathématique), c'est que ce feuilletage 1D soit sectionnable (cf. Structure of mechanical systems, J.M. Souriau, §5 foliated manifolds, the quotient of a manifold by a foliation, (5.16)

Let us assume that the foliation is sectionable...the set V' of leaves of the foliation has the structure of a manifold called the quotient manifold of V by the foliation.

[invite5c615a36]

Merci à tous pour vos réponses, j'ai maintenant compris ce que c'était. Merci

[inviteede7e2b6]

il n'est même pas nécessaire de passer à la relativité....

en aéronautique , par exemple , il est courant de distinguer le référentiel absolu ( la terre dans ce cas) et le référentiel avion .