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référentiels galiléens
Bonjour, pourriez-vous m'aider à faire cet exercice ? J'étais malade lors du cours et j'ai beaucoup de mal à comprendre ce chapitre sur le mouvement. Voici l'énoncé et mon début de réponse. Merci d'avance.
Le principe d'inertie ne s'applique que dans certains référentiels comme le référentiel géocentrique. Ces référentiels sont appelés référentiels galiléens.
Tout référentiel en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen est lui même galiléen.
Le référentiel terrestre est considéré comme galiléen pour un mouvement de courte durée.
1. Un enfant assis dans un train en mouvement uniforme sur une voie rectiligne horizontale joue avec une bille.
A. Le référentiel solidaire du train est-il galiléen ? Justifier.
Je n'ai pas trop compris cette question. Je dirai oui avec cette phrase "Tout référentiel en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen est lui même galiléen." mais j'ai du mal à justifier.
B. A l'aide d'un diagramme objets-interactions, dresser l'inventaire des forces qui s'exercent sur la bille posée sur le plancher du wagon et immobile.
Je dirais qu'il y a 3 forces : la terre (puisque c'est un objet terrestre), le plancher du wagon ( c'est le sol) et l'air (je suis pas sure pour celui-là).
C. Ces forces se compensent elles ?
Oui car le mouvement du train est rectiligne uniforme. Donc, avec le principe d'inertie, les forces se compensent.
2. Le train freine et la bille se met en mouvement vers l'avant.
A . Les forces qui s'exercent sur la bille sont-elles modifiées par rapport au 1.B ?
Oui à cause de la vitesse du train qui a changé ?
B. Le référentiel du train qui freine est-il galiléen ? Justifier.
Non, il n'est plus galiléen car les forces sont modifiées ?
Salut,
Alors si on reprend pas à pas :
Le principe d'inertie ne s'applique que dans certains référentiels comme le référentiel géocentrique. Ces référentiels sont appelés référentiels galiléens.
Tout référentiel en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen est lui même galiléen.
Le référentiel terrestre est considéré comme galiléen pour un mouvement de courte durée.
1. Un enfant assis dans un train en mouvement uniforme sur une voie rectiligne horizontale joue avec une bille.
A. Le référentiel solidaire du train est-il galiléen ? Justifier.
Je n'ai pas trop compris cette question. Je dirai oui avec cette phrase "Tout référentiel en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen est lui même galiléen." mais j'ai du mal à justifier.
--> on considère le mouvement du train dans le référentiel terrestre supposé galiléen ;
--> le train a un mouvement rectiligne uniforme dans ce référentiel, donc si on considère un référentiel solidaire de ce train, de dernier est en translation rectiligne uniforme par rapport au référentiel terrestre supposé galiléen : il est donc également galiléen.
B. A l'aide d'un diagramme objets-interactions, dresser l'inventaire des forces qui s'exercent sur la bille posée sur le plancher du wagon et immobile.
Je dirais qu'il y a 3 forces : la terre (puisque c'est un objet terrestre), le plancher du wagon ( c'est le sol) et l'air (je suis pas sure pour celui-là).
--> la bille est IMMOBILE, il ne peut donc pas y avoir une force de frottement exercée par l'air. Tu peux à la rigueur évoquer la poussé d'Archimède exercée par l'air sur la bille mais elle est négligeable par rapport aux deux autres forces en présence :
- le poids de la bille de valeur P = m.g
- la réaction du support exercée par le plancher du wagon sur la bille.
C. Ces forces se compensent elles ?
Oui car le mouvement du train est rectiligne uniforme. Donc, avec le principe d'inertie, les forces se compensent.
--> Bonne loi d'utilisée mais pas le bon raisonnement : il faut considérer la bille dans le référentiel solidaire du train (galiléen). Comme celle-ci est immobile dans ce référentiel, les forces se compensent.
2. Le train freine et la bille se met en mouvement vers l'avant.
A . Les forces qui s'exercent sur la bille sont-elles modifiées par rapport au 1.B ?
Oui à cause de la vitesse du train qui a changé ?
--> Oui, il y a l'introduction d'une force d'entraînement
B. Le référentiel du train qui freine est-il galiléen ? Justifier.
Non, il n'est plus galiléen car les forces sont modifiées ?
--> Non car le mouvement n'est plus rectiligne uniforme mais rectiligne décéléré.
Super ! Merci beaucoup d'avoir pris le temps de me répondre.
Ça m'a permis de mieux comprendre ce chapitre !
Encore merci pour votre aide !
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