CHAPITRE 8
RÉFERENTIELS NON GALILÉENS
Pré-requis
• La maîtrise du principe fondamental de la dynamique dans un référentiel galiléen (chapitre 4) est impérative ainsi que tout ce qui concerne la
cinématique des changements de référentiel (chapitre 3).
Objectif
I Apprendre ce que sont les référentiels non galiléens et être capable d’appliquer la relation fondamentale de la dynamique dans un référentiel
non galiléen en identifiant les forces d’inertie.
I Interpréter sur des exemples comment agissent les forces d’inertie.
I Appréhender comment les forces d’inertie permettent de passer de la
force de gravitation à la force de pesanteur et bien cerner la différence
entre ces deux forces.
I Pour les lecteurs motivés appréhender la notion de marée.
I Comprendre le phénomène de déviation vers l’est et interpréter quantitativement son amplitude.
1. INTRODUCTION
Nous avons vu, dans le chapitre 3, qu’il était possible de prédire le mouvement d’un point
matériel en connaissant les forces qui sont exercées sur ce point. Pour cela, nous disposons
du principe fondamental de la dynamique qui permet d’obtenir l’équation différentielle
du mouvement. Cependant, ce principe n’est valable que si l’étude est effectuée dans un
référentiel galiléen, ce qui, pour des raisons pratiques, n’est pas toujours le cas. En général,
les expériences de mécanique que nous sommes amenés à réaliser s’effectuent sur Terre.
Il est donc logique de prendre, comme référentiel d’étude, le référentiel terrestre.
Or nous avons vu que ce référentiel n’est pas rigoureusement galiléen puisqu’il a, dans
le référentiel de Copernic qui est un excellent référentiel galiléen, un mouvement de
translation circulaire autour du Soleil combiné à un mouvement de rotation autour de
son axe sud-nord. Heureusement, dans de nombreux cas, le référentiel terrestre peut,
en première approximation être considéré comme galiléen. Mais ceci n’est pas toujours
possible comme par exemple lorsque l’on cherche à expliquer la déviation vers l’est d’un
corps en chute libre, problème qui est traité dans ce chapitre. De même, si une expérience
est réalisée dans un véhicule en accélération par rapport à la Terre, le référentiel pratique
« véhicule » n’est pas galiléen.
Il importe donc de considérer comment le principe fondamental de la dynamique doit
être modifié lorsque le référentiel d’étude choisi est non galiléen.
RÉFERENTIELS NON GALILÉENS
Pré-requis
• La maîtrise du principe fondamental de la dynamique dans un référentiel galiléen (chapitre 4) est impérative ainsi que tout ce qui concerne la
cinématique des changements de référentiel (chapitre 3).
Objectif
I Apprendre ce que sont les référentiels non galiléens et être capable d’appliquer la relation fondamentale de la dynamique dans un référentiel
non galiléen en identifiant les forces d’inertie.
I Interpréter sur des exemples comment agissent les forces d’inertie.
I Appréhender comment les forces d’inertie permettent de passer de la
force de gravitation à la force de pesanteur et bien cerner la différence
entre ces deux forces.
I Pour les lecteurs motivés appréhender la notion de marée.
I Comprendre le phénomène de déviation vers l’est et interpréter quantitativement son amplitude.
1. INTRODUCTION
Nous avons vu, dans le chapitre 3, qu’il était possible de prédire le mouvement d’un point
matériel en connaissant les forces qui sont exercées sur ce point. Pour cela, nous disposons
du principe fondamental de la dynamique qui permet d’obtenir l’équation différentielle
du mouvement. Cependant, ce principe n’est valable que si l’étude est effectuée dans un
référentiel galiléen, ce qui, pour des raisons pratiques, n’est pas toujours le cas. En général,
les expériences de mécanique que nous sommes amenés à réaliser s’effectuent sur Terre.
Il est donc logique de prendre, comme référentiel d’étude, le référentiel terrestre.
Or nous avons vu que ce référentiel n’est pas rigoureusement galiléen puisqu’il a, dans
le référentiel de Copernic qui est un excellent référentiel galiléen, un mouvement de
translation circulaire autour du Soleil combiné à un mouvement de rotation autour de
son axe sud-nord. Heureusement, dans de nombreux cas, le référentiel terrestre peut,
en première approximation être considéré comme galiléen. Mais ceci n’est pas toujours
possible comme par exemple lorsque l’on cherche à expliquer la déviation vers l’est d’un
corps en chute libre, problème qui est traité dans ce chapitre. De même, si une expérience
est réalisée dans un véhicule en accélération par rapport à la Terre, le référentiel pratique
« véhicule » n’est pas galiléen.
Il importe donc de considérer comment le principe fondamental de la dynamique doit
être modifié lorsque le référentiel d’étude choisi est non galiléen.