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Les horloges - Relativité Restreinte

Posté par
cercus
13-05-18 à 15:29

Bonjour à tous, je suis en train de faire un exercice qui tombe souvent à l'examen de relativité restreinte. Je met d'abord le sujet puis ce que j'ai fais.

Sujet : On considère 2 horloges synchronisées au départ, la première (H1) est au repos sur l'équateur et la deuxième (H2) fait le tour de la Terre en 36h à bord d'un avion qui suit l'équateur avec une altitude négligeable et une vitesse constante. Quelle horloge retarde par rapport à l'autre et de combien de nanosecondes ? On donne R = 6371 km) (CI joint le schema)

Ce que j'ai fais :

J'ai calculé le temps propre de H1 : c*\tau_1 = \int_{0h}^{36h}{\sqrt{c²(\frac{dt}{dp})²-(\frac{dx}{dp})²-(\frac{dy}{dp})²-(\frac{dz}{dp})²}}dp avec t = p, x= R, y = z = 0
On a donc 1 = 36h

Pour H2, on a t = p, x = Rcos(), y = Rsin(), z = 0 avec = 2*p/p1 avec p1 = 36h

Je calcule donc son temps propre :

c*\tau_2 = \int_{0h}^{36h}{\sqrt{c²-(\frac{d(Rcos(\theta)) }{dp})²-(\frac{d(Rsin(\theta ))}{dp})²}}dp

c*\tau_2 = \int_{0h}^{36h}{\sqrt{c²-(\frac{2\pi R}{p_1}})²}dp , on pose v = \frac{2\pi R}{p_1} = 308,9 m/s et on calcule v²/c² = 1,05*10-12 << 1

On a donc c\tau_2 = p_1*c*\sqrt{1-\frac{v²}{c²}} et un DL de (1-)q 1-q

d'ou \tau_2 = 36h(1-5.30*10-13)

On calcule enfin \tau_2-\tau_1 = -6.86*10-8s soit -68 ns

On a donc que H2 est en retard par rapport à H1 (Que l'on pouvait dire sans avoir fait le calcul)

Les horloges - Relativité Restreinte

Posté par
krinn Correcteur
re : Les horloges - Relativité Restreinte 13-05-18 à 22:19

Bonsoir
Je trouve aussi un décalage de 69ns
Mais ces calculs supposent que H1 est fixe dans un référentiel galileen dans un espace- temps de Minkowski
La réalité est bien plus complexe
Cf expérience de hafele -keating



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