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Le principe d'inertie
et les référentiels galiléens
1. Le principe d'inertie (1re loi de Newton)
•
Le principe d'inertie
Tout corps isolé, qui n'est soumis à aucune interaction avec d'autres objets matériels,
conserve son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme.
Comme tout principe, le principe d' inertie ne se démontre pas. Son énoncé requiert
cependant certaines explications et compléments. Tout d 'abord, deux corps sont
considérés en interaction lorsqu ' une modification d' un des deux corps entraîne une
modification de l'autre corps. Une des lois de la nature fait que cette interaction décroît
lorsque la distance entre les deux corps augmente. On dit aussi qu'un corps est isolé
lorsqu ' il ne subit aucune interaction extérieure.
Le principe d'inertie suppose également l'existence de référentiels privilégiés dans
lesquels ce principe est vérifié : on les appelle référentiels d'inertie ou référentiels galiléens. Ainsi dans un référentiel galiléen, si le mouvement d'un corps isolé est rectiligne
et uniforme, il ne subit aucune accélération.
Nous verrons dans le chapitre 3 consacré à la mécanique terrestre et céleste, quel' accélération d' un point matériel est la même dans tous les référentiels qui sont en translation
rectiligne et uniforme les uns par rapport aux autres.
Si un point matériel M est isolé dans un référentiel galiléen (R), cela signifie qu ' il ne
subit aucune accélération et donc aR (M) = Ô.
Si (R') est un référentiel en translation rectiligne et uniforme par rapport au référentiel
(R), alors on peut écrire aR,(M) = Ô car aR,(M) = aR (M). Cela signifie donc que (R') est
aussi un référentiel galiléen puisque ce même point matériel M ne subit aucune accélération dan s (R') et est donc isolé. Le principe d'inertie est donc vérifié aussi dans (R').
2. Les référentiels galiléens et assimilés
.Théorème
Si (R) est un référentiel galiléen, tous les référentiel s (R') en translation rectiligne et
uniforme par rapport à (R) sont aussi galiléens .
Le meilleur référentiel gal iléen que l'on peut définir est le référentiel de Copernic .
D 'autres référentiels usuels liés à la Terre (géocentrique, terrestre) sont en général
supposés galiléens.
• Le référentiel de Copernic
Ce référentiel a pour origine le centre de masse du système solaire (qui peut être assimilé
au centre du Soleil) et présente des axes pointant vers trois étoi les éloignées considérées
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et les référentiels galiléens
1. Le principe d'inertie (1re loi de Newton)
•
Le principe d'inertie
Tout corps isolé, qui n'est soumis à aucune interaction avec d'autres objets matériels,
conserve son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme.
Comme tout principe, le principe d' inertie ne se démontre pas. Son énoncé requiert
cependant certaines explications et compléments. Tout d 'abord, deux corps sont
considérés en interaction lorsqu ' une modification d' un des deux corps entraîne une
modification de l'autre corps. Une des lois de la nature fait que cette interaction décroît
lorsque la distance entre les deux corps augmente. On dit aussi qu'un corps est isolé
lorsqu ' il ne subit aucune interaction extérieure.
Le principe d'inertie suppose également l'existence de référentiels privilégiés dans
lesquels ce principe est vérifié : on les appelle référentiels d'inertie ou référentiels galiléens. Ainsi dans un référentiel galiléen, si le mouvement d'un corps isolé est rectiligne
et uniforme, il ne subit aucune accélération.
Nous verrons dans le chapitre 3 consacré à la mécanique terrestre et céleste, quel' accélération d' un point matériel est la même dans tous les référentiels qui sont en translation
rectiligne et uniforme les uns par rapport aux autres.
Si un point matériel M est isolé dans un référentiel galiléen (R), cela signifie qu ' il ne
subit aucune accélération et donc aR (M) = Ô.
Si (R') est un référentiel en translation rectiligne et uniforme par rapport au référentiel
(R), alors on peut écrire aR,(M) = Ô car aR,(M) = aR (M). Cela signifie donc que (R') est
aussi un référentiel galiléen puisque ce même point matériel M ne subit aucune accélération dan s (R') et est donc isolé. Le principe d'inertie est donc vérifié aussi dans (R').
2. Les référentiels galiléens et assimilés
.Théorème
Si (R) est un référentiel galiléen, tous les référentiel s (R') en translation rectiligne et
uniforme par rapport à (R) sont aussi galiléens .
Le meilleur référentiel gal iléen que l'on peut définir est le référentiel de Copernic .
D 'autres référentiels usuels liés à la Terre (géocentrique, terrestre) sont en général
supposés galiléens.
• Le référentiel de Copernic
Ce référentiel a pour origine le centre de masse du système solaire (qui peut être assimilé
au centre du Soleil) et présente des axes pointant vers trois étoi les éloignées considérées