étude d’un mouvement : le référentiel

Un référentiel est un lieu ou un objet par rapport auquel on étudie le mouvement d’un objet.

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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA 3.0. Source : Article Référentiel (physique) de Wikipédia en français (auteurs)

Le mouvement d’un objet dépend du référentiel choisi.

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Dans cette image par exemple, la voiture, et donc le passager, sont en mouvement par rapport au référentiel du sol et le chien est immobile.
Par contre, dans le référentiel du conducteur (ou de la voiture), le passager est immobile puisqu’il ne s’éloigne pas ou qu’il ne se rapproche pas du conducteur et le chien est en mouvement (puisque le conducteur le voit se rapprocher de lui)

En règle générale, on choisit le sol comme référentiel pour un mouvement sur Terre (mouvement d’une voiture, d’une personne…)

En règle générale, on choisit le Soleil comme référentiel pour un mouvement dans le système solaire (mouvement des planètes, des comètes…)

Visionne le film pour comprendre comment le choix d’un référentiel peut changer la perception d’un mouvement.

On voit bien ici que notre perception habituelle d’un mouvement sur Terre est lié au sol : nous avons l’impression que le train du voyageur bouge car une gare est normalement fixe…puis nous comprenons que la gare bouge lorsque l’on voit les arbres “fixes”.
En physique, on dirait que :
– Dans le référentiel de la gare, le train du voyageur est effectivement en mouvement (ainsi que les arbres) et les soldats allemands sont immobiles.
– Dans le référentiel du sol, la gare est en mouvement alors que le train du voyageur, le voyageur et les arbres sont immobiles.
-Dans le référentiel du train, le voyageur est immobile, alors que la gare est en mouvement…Et le voyageur restera immobile même lorsque le train démarrera.

Comment savoir si un objet est immobile ou en mouvement dans un référentiel ?

  • repérer le point de référence lié au référentiel (le sol, le Soleil, la caméra…)
  • vérifier si l’objet étudié s’éloigne ou se rapproche du point de référence :
    • Si oui, l’objet est en mouvement (même si dans notre perception “habituelle”, nous savons que c’est le point de référence qui bouge)
    • si non, l’objet est immobile.

exemple avec la vidéo ci-dessous :

  • Si on prend comme référentiel la caméra de la voiture :
    • Le personnage ne s’éloigne pas et ne se rapproche pas donc il est immobile.
    • Le mur se rapproche donc il est en mouvement.
  • Si on prend comme référentiel la caméra du spectateur :
    • Le personnage s’éloigne donc il est en mouvement.
    • Le mur est toujours à la même distance donc il est immobile.

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