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Relativité.

Posté par
Leonia
01-04-13 à 15:53

Supposons que la vitesse de la lumière soit c = 50 km.h-1

Un cycliste se rend à la poste qui ferme à 17 heures. Sa vitesse est v = 40 km.h-1 dans le référentiel lié à la Terre. Au moment où il est monté sur son vélo, la montre du cycliste indiquait 16h25, comme celle de la poste. Lorsque le cycliste arrive devant la poste, sa montre marque 16h55.

1. Quels sont les deux événements dont on cherche à mesurer la durée qui les sépare?
=> Les deux événements dont on cherche à mesurer la durée qui les sépare sont les passages du cycliste jusqu'à la poste.

2. Le cycliste est-il arrivé avant ou après la fermeture de l'établissement? Justifier.
=> Je ne sais pas qui est la durée propre, et qui est la durée mesurée.
=> Je ne vois pas comment déterminer cela.

Merci de votre aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 16:11

Bonjour quand même...

Quatrième topic et pas une seule fois "Bonjour"...
Ne dis-tu jamais "Bonjour" ?
Q09 - Comment bien rédiger son message ?


____________

Je ne comprends pas ta réponse à la première question.
Premier événement : ...
Deuxième événement : ...

Deuxième question :
Quelle est la définition de la durée propre ?

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 16:17

Oui, c'est vrai, j'ai voulu être rapide, et j'en oublie souvent donc de dire bonjour. Je comprends que ce soit un gros manque de politesse, je m'en excuse.

Pour la première question, j'ai pris sur la correction de ma prof d'une évaluation où il y avait la même question, et elle n'a pas séparé les deux événements.

Pour la deuxieme question, la durée propre est la durée séparant 2 événements ayant lieu au même endroit dans un référentiel galiléen. Cette durée est mesurée par une horloge fixe dans ce référentuek et proche des deux évènements. J'imagine donc que la durée propre est la durée mesurée par l'horloge de la poste, mais j'en suis pas certaine.

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 16:22

J'accepte tes excuses.
_________

Les durées (propre et impropre) sont relatives au temps écoulé entre les deux événements. Quels sont ces deux événements ?

Très bien ta définition du temps propre. On verra quel est le temps propre quand on connaîtra les deux événements.

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 16:26

1er événement : la durée mesurée par l'horloge de la poste
2e événement : la durée mesurée par le cycliste.

??

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 16:32



Une durée est un intervalle de temps entre deux événements. Une durée n'est pas un événement.

Qu'est-ce qui est chronométré ? La durée entre quoi et quoi ?

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 16:38

Ce qui est mesurée c'est la durée entre la maison du cycliste et la poste.

Donc je dirais que :

le premiere événement : le passage entre la maison du cycliste et la poste
Le deuxieme evénement : Je ne vois pas.

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 16:41

Premier événement : le cycliste, devant sa maison, monte sur son vélo et part vers la poste.
Deuxième événement : le cycliste, devant la poste, descend de son vélo.

Quel est donc le temps propre (relis la définition que tu as donnée avant de répondre) ?

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 16:43

Le temps propre est donc la durée séparent ces deux événements?

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 16:49

Évidemment...
Mais la question est : quelle est la montre, la pendule, etc. qui mesure ce temps propre ?

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 16:50

La poste? Etant donné qu'il faut une horloge fixe? non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 16:55

Citation :
La durée propre est la durée séparant 2 événements ayant lieu au même endroit dans un référentiel galiléen. Cette durée est mesurée par une horloge fixe dans ce référentiel et proche des deux évènements


Quelle est la montre, la pendule, l'horloge... présente lors des deux événements ?

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 17:01

Je ne comprends pas ta question.

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 17:07

Pour savoir avec quel instrument est mesuré le temps propre il faut savoir quelle est la montre, ou la pendule ou l'horloge etc. qui est présente sur place lors des deux événements. Fixe dans le référentiel où les deux événements se produisent au même endroit.

La durée lue sur cette montre, horloge, pendule... est la durée propre.

Toute autre durée (lue sur deux horloges, en des endroits différents, appartenant à un autre référentiel que celui où les deux événements se produisent au même endroit) est une durée impropre.

Je t'ai dit quels sont les deux événements
Je pense que tu sais quels sont les deux référentiels en mouvement l'un par rapport à l'autre.

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 17:17

Dans ce cas, l'horloge qui est présente sur les deux événements est celle du cycliste, donc le cycliste est la durée propre.
Et la poste est la durée mesurée (impropre) .

Je sais que le cycliste a un référentiel terreste, mais sinon non, je ne vois pas.

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 18:44

Les deux référentiels sont :
. le référentiel terrestre dans lequel on trouve la maison du cycliste et la poste ; il est probable qu'il y une pendule dans la maison du cycliste et l'énoncé dit qu'il y a une horloge à la poste.
. le cycliste qui a sa montre

Le temps propre est mesuré par la montre du cycliste qui est présente sur le lieu des deux événements. Les 30 minutes sont donc un temps propre

Aucune horloge du référentiel terrestre n'est présente sur le lieu des deux événements. Donc elles mesurent un temps impropre.

Quand le cycliste est parti (premier événement) toutes les horloges du référentiel terrestre indiquaient 16 h 25
Quel est le temps impropre ?
Quelle heure indiquent les horloges du référentiel terrestre lors du deuxième événement (arrivée à la poste du cycliste) ?
La poste est-elle encore ouverte ?

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 19:14

Quel est le temps impropre ?

Pour le temps impropre, il faut calculer :

Temps impropre : gamma * temps propre ?
Mais faut-il mettre le temps propre en seconde?

Quelle heure indiquent les horloges du référentiel terrestre lors du deuxième événement (arrivée à la poste du cycliste) ?

Le même calcule que pour la première question.

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 19:21

Oui, il faut calculer le temps impropre comme tu l'indiques.

Tu utilises l'unité que tu veux, c'est sans importance (mais il faut évidemment indiquer cette unité)

Temps propre : 30 minutes

Temps impropre : ...

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 19:23

Temps impropre : 50min, donc la poste est fermée?

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 19:25

Mais si on laisse les 30min, mais les 40km.h, ca ne marche pas?

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 19:29



Oui, fermée depuis un quart d'heure !

Je ne sais pas si en 2013 on lit encore les aventures de Monsieur Tompkins... car cette histoire de cycliste dans un monde où la vitesse limite est faible m'y fait irrésistiblement penser. Ah, G. Gamow !

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 19:53

Je ne connais pas ces aventures x) c'est surement dommage.
En tout cas, merci beaucoup.

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 20:02

Je découvre ton message de 19 h 25

Non, il n'y a pas de problème...

Dans le référentiel terrestre il met 50 minutes à 40 km.h-1 : il parcourt donc 33,333 km

Tu sais qu'à la dilatation du temps correspond une contraction des longueurs.

Dans son référentiel le cycliste parcourt 33,333 / "gamma" = 33,333 [1 - (40/50)2] = 20 km

Ce qui, à la vitesse de 40 km.h-1 nécessite... 30 minutes !
__________

Je t'en prie et à une prochaine fois !

Posté par
Leonia
re : Relativité. 01-04-13 à 20:05

Ah non, je ne savais pas cela.

Posté par
Coll Moderateur
re : Relativité. 01-04-13 à 20:10

Cela se trouve certainement dans ton chapitre sur la relativité.
___________

Oui, si tu trouves (probablement en bibliothèque) les aventures de Monsieur Tompkins de G. Gamow : n'hésite pas ! Une excellente manière de progresser en physique sans "formule" et avec beaucoup d'humour. Par un physicien qui aurait très bien pu avoir le prix Nobel si l'on ne s'était pas méfié de ses origines.



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