CHAPITRE 13 – CINÉMATIQUE DU POINT
4 Cinématique du point
4.1 Notion de référentiel
a) Exemple introductif
On considère un observateur O 1 situé dans un train qui avance à vitesse uniforme sur des rails
rectilignes. Un observateur O 2 est posté au bord des rails et voit le train passer de gauche à
droite. L’observateur O 1 situé dans le train lâche une petite balle, qui rebondit à ses pieds
et remonte dans sa main. Le mouvement est rectiligne (Figure 13.15). L’observateur O 2 observe le même mouvement. Il voit la balle suivre une trajectoire parabolique vers le bas puis
parabolique vers le haut pour remonter dans la main de l’observateur O 1 (Figure 13.15). Le
mouvement de la balle observé par les deux observateurs est différent. La description d’un
même phénomène dépend de l’observateur. Pour pouvoir comparer les observations des deux
observateurs, il faut impérativement qu’ils précisent le cadre spatio-temporel de leurs observations : ils doivent préciser le référentiel d’étude.
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O 1
− →
V O 2
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O 2
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V O 1
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O 2
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O 1 ×
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O 1 ×
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O 1 ×
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O 1 ×
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O 1 ×
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O 1 ×
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O 1
Figure 13.15 – À gauche, mouvement de la balle tel qu’observé par l’observateur O 1 .
À droite, mouvement de la balle tel qu’observé par l’observateur O 2 .
b) Définition
Le référentiel d’une étude mécanique est le cadre spatio-temporel de l’étude. Pour le
définir, on a besoin de deux repères : un repère de temps et un repère d’espace.
Relativité du mouvement La description du mouvement du système dépend du référentiel
dans lequel on l’étudie, on parle de relativité du mouvement. Pour une étude mécanique, il
faut systématiquement préciser le référentiel d’étude.
Exemple
Pour fixer les idées, on va décrire les référentiels de l’exemple introductif.
Le référentiel R 1 de l’observateur O 1 lié au train est caractérisé par un repère de temps
et un repère d’espace fixe par rapport au train d’origine O 1 et d’axes dirigés vers l’avant
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4 Cinématique du point
4.1 Notion de référentiel
a) Exemple introductif
On considère un observateur O 1 situé dans un train qui avance à vitesse uniforme sur des rails
rectilignes. Un observateur O 2 est posté au bord des rails et voit le train passer de gauche à
droite. L’observateur O 1 situé dans le train lâche une petite balle, qui rebondit à ses pieds
et remonte dans sa main. Le mouvement est rectiligne (Figure 13.15). L’observateur O 2 observe le même mouvement. Il voit la balle suivre une trajectoire parabolique vers le bas puis
parabolique vers le haut pour remonter dans la main de l’observateur O 1 (Figure 13.15). Le
mouvement de la balle observé par les deux observateurs est différent. La description d’un
même phénomène dépend de l’observateur. Pour pouvoir comparer les observations des deux
observateurs, il faut impérativement qu’ils précisent le cadre spatio-temporel de leurs observations : ils doivent préciser le référentiel d’étude.
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Figure 13.15 – À gauche, mouvement de la balle tel qu’observé par l’observateur O 1 .
À droite, mouvement de la balle tel qu’observé par l’observateur O 2 .
b) Définition
Le référentiel d’une étude mécanique est le cadre spatio-temporel de l’étude. Pour le
définir, on a besoin de deux repères : un repère de temps et un repère d’espace.
Relativité du mouvement La description du mouvement du système dépend du référentiel
dans lequel on l’étudie, on parle de relativité du mouvement. Pour une étude mécanique, il
faut systématiquement préciser le référentiel d’étude.
Exemple
Pour fixer les idées, on va décrire les référentiels de l’exemple introductif.
Le référentiel R 1 de l’observateur O 1 lié au train est caractérisé par un repère de temps
et un repère d’espace fixe par rapport au train d’origine O 1 et d’axes dirigés vers l’avant
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