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Principe de relativité : trames d'inertie et transformations de coordonnées

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Description

Cette séance de cours introduit le principe de relativité de Galilée, affirmant que les lois du mouvement et des forces sont les mêmes pour tous les référentiels dans une traduction uniforme. Il traite ensuite de la restriction aux trames d'inertie, où seules les trames où la loi d'inertie est satisfaite sont considérées. Le concept du principe de relativité d'Einstein est présenté, ainsi que l'importance des transformations de coordonnées, en particulier la transformation de Lorentz, dans la préservation des lois de l'électromagnétisme lors d'un changement de cadre de référence.

Dans MOOC

Mécanique: Changement de Référentiel et Relativité

Le présent module commence par expliquer comment appliquer la mécanique de Newton lorsque le référentiel est accéléré . Translations et rotations sont considérées dans la leçon 15. C’est dans ce contexte qu’on peut faire apparaître notamment la fameuse « force de Coriolis ». La Terre est un référentiel naturel pour nous, observateurs terriens. Cependant, il existe des expériences comme le pendule de Foucault pour lesquelles la rotation de la Terre a un effet évident sur la dynamique observée localement à la

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Théorie de la relativité: Relativité restreinte

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

Concepts associés (32)

Transformations de Lorentz

Cet article présente les transformations de Lorentz sous un aspect technique. Le lecteur désireux d'obtenir des informations physiques plus générales à ce sujet pourra se référer à l'article Relativité restreinte. thumb|Hendrik Lorentz en 1916. Les transformations de Lorentz sont des transformations linéaires des coordonnées d'un point de l'espace-temps de Minkowski à quatre dimensions.

Référentiel non inertiel

Un référentiel non inertiel, ou non galiléen, est un référentiel qui ne vérifie pas les conditions nécessaires pour être inertiel (galiléen). Les deux premières lois du mouvement de Newton n'y sont vérifiées qu'en invoquant des forces supplémentaires appelées forces d'inertie, souvent qualifiées de « fictives », qui sont dues au mouvement accéléré du référentiel par rapport à un référentiel inertiel. Dans un référentiel inertiel, un corps ponctuel libre de toute influence a un mouvement inertiel qui suit un mouvement rectiligne uniforme.

Référentiel galiléen

En physique, un référentiel galiléen (nommé ainsi en hommage à Galilée), ou inertiel, se définit comme un référentiel dans lequel le principe d'inertie (première loi de Newton) est vérifié, c'est-à-dire que tout corps ponctuel libre (i. e. sur lequel ne s’exerce aucune force ou sur lequel la résultante des forces est nulle) est en mouvement de translation rectiligne uniforme, ou au repos (qui est un cas particulier de mouvement rectiligne uniforme). Par suite, la vitesse du corps est constante (au cours du temps) en direction et en norme.

Principe de relativité

Le principe de relativité affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels inertiels : les lois sont « invariantes par changement de référentiel inertiel ». Cela implique que pour deux expériences préparées de manière identique dans deux référentiels inertiels, les mesures faites sur l'une et l'autre dans leur référentiel respectif sont identiques : si je laisse tomber une balle, je constate la même trajectoire, que je réalise l'expérience sur le quai d'une gare ou dans un train en mouvement rectiligne uniforme.

Lois du mouvement de Newton

Les sont un ensemble de principes à la base de la grande théorie de Newton sur le mouvement des corps, appelée mécanique newtonienne ou mécanique classique. À ces lois générales du mouvement, Newton a ajouté la loi de la gravitation universelle permettant d'expliquer aussi bien la chute des corps que le mouvement de la Lune autour de la Terre. Elles sont énoncées pour la première fois dans son ouvrage Philosophiae naturalis principia mathematica en .

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Formule covariante de Lorentz : Maxwell Equations

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Relativité et thermodynamique: concepts clés expliqués

Couvre les concepts clés de la relativité et de la thermodynamique, y compris la dilatation du temps, la contraction de la longueur et les principes des moteurs thermiques.

Forces inertielles et cadres de référence

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Référentiel non inertiel

Référentiel galiléen

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