Référentiel terrestre galiléen ou non galiléen

[mgtoul]

Bonjour,

Dans le sujet de Physique BAC 2018 métropole, Exercice II (service et réception au volley ball), on se place dans "le référentiel terrestre supposé galiléen".
1ère question: J'ai entendu dire que le référentiel terrestre n'était pas galiléen car en rotation par rapport au référentiel géocentrique. Ce qui est en contradiction avec ce que l'on suppose dans le sujet. Donc ma question est : le réferentiel terrestre est-il galiléen ou non galiléen ?
2ème question : Pourquoi dit-on "LE" référentiel terrestre puisque l'origine du repère est un point de la surface terrestre donc on a une infinité de choix pour celui-ci ?

Merci beaucoup pour vos réponses.
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[Dynamix]

Salut

Supposé galiléen , donc il ne l' est pas .
Mais comme on sait que pour le cas étudié l' erreur est faible , on fait comme si . Mais ce n' est pas toujours le cas .

Pour le 2 voir la différence entre référentiel et repère .

[XK150]

Bonjour ,

Un référentiel terrestre n'est pas galiléen .
Mais il peut être " supposé " galiléen si les erreurs faites en le considérant comme tel sont acceptables vis à vis du phénomène physique étudié ( … et qui va avoir le mérite de simplifier l'exercice du candidat ).

Le référentiel est lié à l'endroit d'où l'on observe le phénomène .
Vous êtes sur un escalier mécanique d' un grand magasin :
Vous êtes immobile dans le référentiel de l'escalier mécanique .
Vous êtes en mouvement dans le référentiel du magasin .

[jacknicklaus]

Exercice II (service et réception au volley ball), on se place dans "le référentiel terrestre supposé galiléen".

Clairement, un référentiel terrestre n'est PAS galiléen.
Clairement, traiter de l'influence de la force de Coriolis lors d'un service au volley ball est ABSURDE.


Donc on fait comme si...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Nicophil]

Bonjour,

2ème question : Pourquoi dit-on "LE" référentiel terrestre puisque l'origine du repère est un point de la surface terrestre donc on a une infinité de choix pour celui-ci ?

Il y a un certain flou terminologique : ainsi, certains disent que la surface terrestre constitue un unique référentiel terrestre.

[pm42]

Un référentiel terrestre n'est pas galiléen .

Est ce qu'on a un exemple de référentiel 100% galiléen, quelque soit l'échelle de temps considérée et qui soit utilisable en pratique ?

Ou est ce qu'on a simplement des référentiels qui s'avère en pratique galiléen pour l'usage qu'on en fait ? Par ex, le terrestre au quotidien, l'héliocentrique pour des sondes spatiales, celui qui serait lié à la Voie Lactée si on voyageait sur des millions d'années entre étoiles, etc.

[Archi3]

Est ce qu'on a un exemple de référentiel 100% galiléen, quelque soit l'échelle de temps considérée et qui soit utilisable en pratique ?

non

Ou est ce qu'on a simplement des référentiels qui s'avère en pratique galiléen pour l'usage qu'on en fait ?

oui.
En effet, en pratique, les effets "non galiléens" , une fois corrigés de la rotation absolue terrestre, viennent de l'accélération de l'origine qui n'est pas en mouvement rectiligne uniforme. Le référentiel de Galilée (centré sur la Terre) n'est pas galiléen à cause de l'orbite terrestre (les étoiles semblent faire des petites ellipses inverses dans ce référentiel, ça donne l'effet de parallaxe). Le référentiel de Copernic n'est pas galiléen à cause du mouvement du Soleil dans la galaxie (qui donnerait une parallaxe galactique des galaxies voisines, mais il faut des centaines de millions d'années pour l'observer). Le référentiel lié à la galaxie est en chute vers la galaxie d'Andromède ... et après on ne sait pas fixer d'origine indépendante du contenu matériel de l'Univers. En dernière analyse, le problème vient de la gravitation universelle, et c'est théorisé par la relativité générale, où il n'existe plus de référentiel galiléen vrai (ceux de la RR qui sont aussi "plats"), mais uniquement des référentiels localement galiléens une fois corrigés de la gravitation : le référentiel galiléen théorique apparait en fait comme une approximation tangente d'un espace temps courbe.

[mach3]

2ème question : Pourquoi dit-on "LE" référentiel terrestre puisque l'origine du repère est un point de la surface terrestre donc on a une infinité de choix pour celui-ci ?

Repère et référentiel sont deux choses différentes mais souvent confondues. Un référentiel n'a pas d'origine, pas d'orientation. Un repère oui. Et pour un référentiel donné, il y a une infinité de repères selon l'origine et l'orientation choisie.

Pour aller un peu plus dans le détail, si on prend l'espace-temps (4 dimensions) et qu'on le découpe d'une part en tranche d'espace (3 dimensions) et d'autre part en lignes temporelles (1 dimension), on construit ce qu'on appelle un référentiel. Les lignes temporelles sont les lieux du référentiel, elles forment un espace 3D, les tranches spatiales sont les dates du référentiel, elles forment un espace 1D. En mécanique classique, les tranches sont imposées, elles contiennent tous les évènements qui se produisent en même temps, le temps étant absolu (cela change en relativité, mais ce n'est pas le sujet), par contre, les lignes peuvent être choisies et le choix des lignes défini le choix du référentiel.
Si un objet est immobile dans un référentiel, c'est que de tranches spatiales en tranches spatiales (donc au fur et à mesure du temps) il est sur la même ligne de ce référentiel (il reste constamment au même lieu). Si il est en mouvement dans un référentiel, c'est que de tranches spatiales en tranches spatiales, il change de ligne de ce référentiel (il change de lieu au cours du temps).
Les lignes (1 dimension) de l'espace-temps (4 dimensions) qui constituent un référentiel coïncident avec les points d'un espace (3 dimensions), espace qu'on peut munir d'un repère, avec libre choix de l'origine et de l'orientation.

m@ch3