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Chap. 14 : La relativité du mouvement.. 1) Que faut-il définir avant détudier un mouvement ? 1.1. Définition du système. Exemple :

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1 Chap. 14 : La relativité du mouvement.

2 1) Que faut-il définir avant détudier un mouvement ? 1.1. Définition du système. Exemple :

3 1.2. Définition du référentiel. SOS vidéo

4 Doc. 1 : Rétrogradation de Mars : Vue de la trajectoire de Mars depuis le référentiel ….

5

6 T1T1 T2T2 T3T3 T4T4 T5T5 T6T6 T7T7 T8T8 T9T9 T 10 T 11 T 12 T 13 T 14 T 15 T 16 T 17 T 18 T 19 T 20 M1M1 M2M2 M3M3 M4M4 M5M5 M6M6 M7M7 M8M8 M9M9 M 10 M 11 M 12 M 13 M 14 M 15 M 16 M 17 M 18 M 19 M 20 S r (u.a) 0,5 Doc. 2 : Vues des trajectoires de la Terre et de Mars depuis le référentiel … avec un pas = 18 jours.

7 SOS vidéo

8 Conclusion : Le mouvement de Mars est ……………………….. par rapport au Soleil. Mais pour un observateur terrestre, sa trajectoire nest pas un ………….. Le mouvement de Mars est …………… au point dobservation, et dépend du …………………. choisi. (la Terre ou le Soleil) circulaire cercle relatif référentiel

9 Lobjet de référence … Un repère (0, x, y, z) associé … Une horloge associée …

10 3 référentiels à connaître : Le référentiel..…………………… Il est constitué dun objet fixe par rapport à la Terre. Il est utilisé pour létude des mouvements ……………………………. O y x z terrestre dobjets sur Terre

11 3 référentiels à connaître : O y x z Le référentiel..…………………… Il est constitué du centre de la Terre et de trois étoiles fixes par rapport à la Terre. Il est utilisé pour létude des mouvements …………………………. ……………………………. géocentrique de la lune et des satellites

12 3 référentiels à connaître : O y x z Le référentiel..…………………… Il est constitué du centre du Soleil et de trois étoiles fixes par rapport à la Soleil. Il est utilisé pour létude des mouvements ………………………. héliocentrique des planètes

13 Manipulation : étude du mouvement apparent de Mars depuis Terre : Pendant plus d'un millénaire, le système de Ptolémée (savant grec du II e siècle après Jésus-Christ) permit une construction compliquée de la trajectoire des planètes et plaçait la terre au centre du monde. C'est seulement au XVI e siècle que l'astronome polonais Nicolas Copernic eut l'audace de reprendre l'idée d'Aristarque : que le soleil est au centre du cosmos. Avec cette hypothèse, les mouvements apparents des astres s'expliquent bien plus facilement et efficacement. Nous allons construire le mouvement apparent de Mars dans le système de Copernic (référentiel héliocentrique) et dans le système de Ptolémée (référentiel géocentrique). 1. Trajectoires de Mars et de la Terre dans le référentiel héliocentrique (centré sur le Soleil ; doc. 2) Le mouvement de la Terre et de Mars dans le référentiel héliocentrique est représenté sur le doc.2. La durée de révolution de la Terre autour du soleil est T = 365,25 jours et celle de Mars est T' = 686,71 jours. La distance qui sépare le centre de la Terre au centre du Soleil est égale à R 1 UA et celle qui sépare le centre de Mars au centre du Soleil varie entre R' = 1,381 et 1,666 UA. (1 UA = 1,5.108 km). Exprimer puis calculer la vitesse moyenne v (en km.h-1) de la Terre autour du soleil. Exprimer puis calculer la vitesse moyenne v de Mars autour du soleil. La trajectoire de Mars autour du Soleil est-elle circulaire ?

14 2. Construction des trajectoires dans le r é f é rentiel g é ocentrique (centr é sur la terre) Prendre une feuille de papier calque dite « mobile ». Placer un point repr é sentant le centre de la Terre au centre de cette feuille mobile. Sur cette feuille, la Terre est consid é r é comme le centre d'un rep è re g é ocentrique. Toujours sur cette feuille mobile, tracer les axes de ce rep è re g é ocentrique dans les mêmes directions et mêmes sens que ceux du rep è re h é liocentrique. Sur le doc. 2, faire co ï ncider la position T 1 avec le centre de la Terre de cette feuille mobile. Placer les axes des rep è res parall è les entre eux. Marquer alors les positions du Soleil (S 1, en jaune par exemple) et de Mars (M 1 en rouge). Proc é der de même pour toutes les autres positions T 2, T 3 …. a)Qualifier le mouvement du Soleil dans le r é f é rentiel g é ocentrique (par rapport à la Terre) b)Qualifier le mouvement de Mars dans le r é f é rentiel g é ocentrique. Pourquoi pouvons-nous parler de mouvement apparent r é trograde pour Mars? c)Calculer en km et dans le r é f é rentiel g é ocentrique la distance minimale d min et la distance maximale d max entre Mars et la Terre.

15 Tracé avec le papier calque de la trajectoire de Mars dans le référentiel géocentrique

16 Le mouvement dun point … 2) Comment décrire un mouvement ? 2.1. La trajectoire dun point Exemple : Doc. 3 : Trajectoire. Doc. 4 : trajectoire …. Doc. 5 : trajectoire …. Dans un référentiel donné, …

17 2.2. La vitesse Dans un référentiel donné, …

18 Et la relativité du mouvement sur Terre ? SOS vidéo


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