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1. Invariance de la vitesse de la lumière Ex: v=4 m/s, V=3 m/s v = ? Référentiel terrestreRéférentiel de la personne.

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2 1. Invariance de la vitesse de la lumière

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4 Ex: v=4 m/s, V=3 m/s v = ? Référentiel terrestreRéférentiel de la personne

5 Conclusion : La vitesse de la goutte de pluie dépend du référentiel détude En général, la vitesse dun système mécanique dépend du référentiel détude

6 Expérience de Michelson et Morley (1887)

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8 Expérience de Michelson et Morley c-vitesse de la lumière v-vitesse de la Terre

9 Résultats : - aucun déplacement de franges - la vitesse de la lumière est la même dans tous les référentiels galiléens

10 2. Le postulat dEinstein

11 Ex: Quelle est la valeur de la vitesse de la lumière provenant du Soleil : a.Pour un observateur terrestre ? b.Pour une sonde spatiale qui séloigne du Soleil avec une vitesse de km/s ?

12 3. Caractère relatif du temps Le temps dépend du référentiel détude. Chaque référentiel doit donc être associé à une horloge qui lui est propre.

13 4. La notion dévénement Un événement est un phénomène physique instantané, repéré par une position et une date par rapport à un référentiel détude

14 Ex: Un train traverse un tunnel. Définir les deux événements qui permettent de mesurer la durée nécessaire à la traversée du tunnel.

15 5. Durée propre et durée impropre Référentiel propre : Cest le référentiel dans lequel deux événements sont localisés au même endroit. Durée propre : Cest la durée mesurée par lhorloge du référentiel propre

16 Ex: 1.Décrire les événements E 1 et E 2 2.Quel est le référentiel propre de ces événements ? 3.Où est installée lhorloge qui mesure la durée propre ?

17 6. La dilatation des durées Pour lobservateur immobile sur la route, limpulsion lumineuse a parcouru une distance plus longue, mais avec la même vitesse c.

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19 Ex: On donne deux valeurs pour la durée de vie dune particule. Lune des valeurs correspond à la durée propre et lautre à la durée mesurée dans le laboratoire: 1,2x10 -8 s et 6,0x10 -8 s Laquelle de ces deux durées est la durée de vie propre de la particule ?

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21 Ex: Un super engin spatial est en mouvement de translation rectiligne et uniforme à la vitesse v par rapport à la Terre. Le pilote à bord de lengin envoie un signal lumineux lorsque son chronomètre indique 200,0 s, puis un autre lorsquil indique 300,0 s. Quel est lintervalle de temps perçu entre ces deux événements sur Terre si v=2,0x10 8 m.s -1

22 Ex: Un voyage en TGV dure au minimum 1h57min entre Paris et Lyon, pour un voyageur dans le train, roulant à 320 km.h -1. a. Quelle est cette durée pour un observateur fixe au bord de la voie ? b. La SNCF doit-elle tenir compte de la différence des durées pour afficher ses horaires ?

23 7. Preuves expérimentales Lexpérience de Bruno et Hall ( 1941)

24 Ex: Dans un accélérateur, une particule se déplaçant à la vitesse v=0,92 c par rapport au laboratoire sest désintégrée au bout de 2,6x10 -8 s par rapport à son référentiel propre. Quelle a été la durée de vie de cette particule mesurée dans le laboratoire ?


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