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Le postulat dEinstein Autrement dit : le principe de relativité est valable pour toutes les lois de la physique (en mécanique et en électromagnétisme).

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Présentation au sujet: "Le postulat dEinstein Autrement dit : le principe de relativité est valable pour toutes les lois de la physique (en mécanique et en électromagnétisme)."— Transcription de la présentation:

1 Le postulat dEinstein Autrement dit : le principe de relativité est valable pour toutes les lois de la physique (en mécanique et en électromagnétisme). Aucune expérience faite dans un référentiel galiléen ne peut mettre en évidence le mouvement de ce référentiel par rapport à un autre référentiel galiléen. La vitesse de la lumière dans le vide est la même dans tous les référentiels galiléens : Temps et relativité restreinte RR Le point de départ du cheminement est une question : « Que deviennent les lois de la physique quand on change de référentiel ? » cest une constante fondamentale de la physique. Cela conduit au postulat

2 Pourquoi une nouvelle théorie est-elle alors nécessaire ? Dans le cadre de la mécanique newtonienne : Loi de composition des vitesses Le temps est un paramètre absolu. Il sécoule de la même façon dans tous les référentiels. La vitesse de la lumière - dépend elle aussi du référentiel - nest pas la même dans toutes les directions. RR Linvariance de la vitesse de la lumière est donc incompatible avec la cinématique classique. Le postulat dun temps absolu qui sécoule de la même façon dans tous les référentiels doit être remis en cause. Un nouveau cadre cinématique est à construire : celui de la relativité restreinte..

3 Postulat classique : Le temps est un paramètre absolu. Il sécoule de la même façon dans tous les référentiels. La célérité de la lumière est relative Postulat de la relativité restreinte : La célérité de la lumière est une constante universelle Le temps est un paramètre relatif. Il ne sécoule pas de la même façon dans tous les référentiels.

4 En passant dun temps absolu à un temps relatif (cest-à-dire qui dépend de la vitesse de lobservateur), de nouvelles notions apparaissent. La dilatation des durées La notion dévènement La notion de temps propre Temps et relativité restreinte Pour introduire et illustrer ces notions de façon très qualitative et introduire progressivement le vocabulaire, on a imaginé la situation suivante….. Entre autres :

5 Départ : 12h Sur la jaquette, il est indiqué : « durée du film : 1 heure » Le « contrat » parents-enfant : le voyage commence au début du film et on fera une pause à la fin du film. Évènement 1 : début du film. Évènement 2 : Fin du film. Horloge du tableau de bord de la voiture Horloges des villes traversées Attachons un référentiel à la voiture Attachons un référentiel terrestre aux villes traversées Référentiel voiture Référentiel terrestre La voiture roule à vitesse constante. Repérons la position de lévènement 1 dans le référentiel lié à la voiture Repérons la position de lévènement 1 dans le référentiel terrestre Un enfant a acheté un film pour le regarder pendant un trajet en voiture. X X Ville A Avant de partir…….. Ville BVille C On part….

6 Postulat classique … Temps et relativité restreinte Le temps est un paramètre absolu. Il sécoule de la même façon dans tous les référentiels.

7 Départ : 12h Il est 13h sur lhorloge de la voiture Évènement 1 : début du film. Évènement 2 : Fin du film. Référentiel voiture Référentiel terrestre X X Ville A Il est aussi 13h sur lhorloge de la ville C Ville BVille C Repérons la position de lévènement 2 dans le référentiel lié à la voiture Repérons la position de lévènement 2 dans le référentiel terrestre X X Les 2 évènements ont lieu au même point du référentiel lié à la voiture. Les 2 évènements ont lieu en des points différents du référentiel terrestre. On part…. Cest le REFERENTIEL PROPRE.

8 Postulat relativiste … Temps et relativité restreinte Le temps est un paramètre relatif : il dépend de la vitesse de lobservateur. Il ne sécoule pas de la même façon dans tous les référentiels.

9 Départ : 12h Il est 13h sur lhorloge de la voiture Évènement 1 : début du film. Évènement 2 : Fin du film. Référentiel voiture Référentiel terrestre X X Ville A Il est un peu plus de 13h sur lhorloge de la ville C Ville C Position de lévènement 2 dans le référentiel lié à la voiture Position de lévènement 2 dans le référentiel terrestre X X Les 2 évènements ont lieu au même point du référentiel lié à la voiture : Cest le référentiel propre. On y mesure la durée propre entre les deux évènements. Les 2 évènements ont lieu en des points différents du référentiel terrestre. On mesure une durée entre les deux évènements SUPERIEURE à la durée propre. On part….

10 Ce phénomène est appelé « dilatation des durées ». Prolongements Dans la situation proposée, est-il pertinent de prendre en compte le caractère relatif du temps ? Temps et relativité restreinte Dans quelles situations, est-il pertinent de prendre en compte le caractère relatif du temps ? t mesurée = t propre 1 – c2c2 v2v2 t mesurée > t propre


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