Principe d’équivalence
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exemple de ce fait est la découverte par Galilée que tous les cOrps‘ tombent Surla
terre avec la même accélération. Cette découverte, comme nous l’avons déjà mentionné,
est à son tour une preuve indirectede l’identité des masses de gravitation et d’inertie.
,
Pour démontrer l’afrmation précédente, nous remarquons qu’en un lieu où le champ
de gravitation est 9 , la force s’exercent sur un corps de masse m estF = mg, et son
accélération est
.
.
…
a
—
—
G,
qui est indépendante de la masse m du corps soumis à l’action du champ de gravita'
tion. Remarquons que l’accélération du corps est égale à l’intensitédu champ, ce qui
est en accord avec- notre résultat précédent selon le quel le champ de gravitation
'
se mesure en rn s_ 2.
.
-"
_
.
Si le laboratoire d’un expérimentateur est placé dans un champ de gravitation, il
observera que tous les corps avec lesquels il expérimente, et qui ne sont pas soumis
à d’autres forces, subissent tous une même accélération. L’eXpérimentateur, en observant
-
cette accélération commune, peut conclure que son laboratoire est dans un champ de
gravitation.
-
.
'
_
Toutefois, cette conclusion n’est pas la seule explication possible à l’observation
d’une accélération commune. Au paragraphe 6.2, quand—nous avons discuté le mouvement
relatif, nous avons indiqué que si un observateur
a une accélération a()
par rapport à‘ un observateur d’inertie, et si a est l’accélération d’un corps_mesurée par
l’observateur d’inertie, l’accélération mesurée par l’observateur en mouvement
est
donnée par
‘
,
a’ = a — ao.
Si le corps est libre, l’accélération a mesurée par l’observateur d’inertie est nulle.
Par conséquent, l’accélération mesurée par l’ObServateur en mouvement accéléréest
a’ = '—a0. Ainsi, pour un observateur en mouvement accéléré, tous les objets
libres
_
.
paraissent avoir une accélération commune _—ao, sitüation identique
à'Celle trouvée
dans un champ de gravitation d’intensité Q = —a0. Ainsi POUV0nS—DOUS conclure
que
,_
.
'
un observateur n’a aucun moyen de distinguer si son labbratoire
-
un champ de gravitation uniforme ou dans un référentiel
soumis a une
_
'
accélération,
'
-
_
-
”'
_
_
-
'
Cet énoncé est connu comme le principe d’équivalence,puisqü’il montre
une équivalence,
pour autant que l’an cônsidère la descriptiondu mouvement,
entre le champ
de grav1ta—
tion et un référentiel aCcéléré.Ainsi la 'gravitati0n et l’inertie n’apparaissentpas
comme
-
deux propriétés différentes dela matière, mais seulementdeux aspects differents d’une
‘
propriété plus fondamentale et universelle de tente matièr6- _'
,
.
_
-
»
Supposons, par exemple, qu’un observateurait
son laboratoire dans_un wagqn
se
_
.
déplaçant sur une voie droite hOrizOntale avec une
vitesse
que
les fenetres
,
Soient obscurcies de telle 'sorte "que l’observateur
n’ait pas conna1ssance du monde
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exemple de ce fait est la découverte par Galilée que tous les cOrps‘ tombent Surla
terre avec la même accélération. Cette découverte, comme nous l’avons déjà mentionné,
est à son tour une preuve indirectede l’identité des masses de gravitation et d’inertie.
,
Pour démontrer l’afrmation précédente, nous remarquons qu’en un lieu où le champ
de gravitation est 9 , la force s’exercent sur un corps de masse m estF = mg, et son
accélération est
.
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…
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G,
qui est indépendante de la masse m du corps soumis à l’action du champ de gravita'
tion. Remarquons que l’accélération du corps est égale à l’intensitédu champ, ce qui
est en accord avec- notre résultat précédent selon le quel le champ de gravitation
'
se mesure en rn s_ 2.
.
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Si le laboratoire d’un expérimentateur est placé dans un champ de gravitation, il
observera que tous les corps avec lesquels il expérimente, et qui ne sont pas soumis
à d’autres forces, subissent tous une même accélération. L’eXpérimentateur, en observant
-
cette accélération commune, peut conclure que son laboratoire est dans un champ de
gravitation.
-
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Toutefois, cette conclusion n’est pas la seule explication possible à l’observation
d’une accélération commune. Au paragraphe 6.2, quand—nous avons discuté le mouvement
relatif, nous avons indiqué que si un observateur
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par rapport à‘ un observateur d’inertie, et si a est l’accélération d’un corps_mesurée par
l’observateur d’inertie, l’accélération mesurée par l’observateur en mouvement
est
donnée par
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,
a’ = a — ao.
Si le corps est libre, l’accélération a mesurée par l’observateur d’inertie est nulle.
Par conséquent, l’accélération mesurée par l’ObServateur en mouvement accéléréest
a’ = '—a0. Ainsi, pour un observateur en mouvement accéléré, tous les objets
libres
_
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paraissent avoir une accélération commune _—ao, sitüation identique
à'Celle trouvée
dans un champ de gravitation d’intensité Q = —a0. Ainsi POUV0nS—DOUS conclure
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un observateur n’a aucun moyen de distinguer si son labbratoire
-
un champ de gravitation uniforme ou dans un référentiel
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Cet énoncé est connu comme le principe d’équivalence,puisqü’il montre
une équivalence,
pour autant que l’an cônsidère la descriptiondu mouvement,
entre le champ
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tion et un référentiel aCcéléré.Ainsi la 'gravitati0n et l’inertie n’apparaissentpas
comme
-
deux propriétés différentes dela matière, mais seulementdeux aspects differents d’une
‘
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Supposons, par exemple, qu’un observateurait
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,
Soient obscurcies de telle 'sorte "que l’observateur
n’ait pas conna1ssance du monde