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11- TEMPS ET RELATIVITÉ RESTREINTE (Relativité des durées (Les postulats…
11- TEMPS ET RELATIVITÉ RESTREINTE
Relatif et absolu
Principe de relativité de Galilée
Quelle que soit vitesse bateau, pierre tombe toujours au pied du mat comme si était à l'arrêt : impossible de mettre en évidence mvmt d'un système animé par MRU par expérience mécanique dans système.
Accélération apparaît comme grandeur
absolue
Relatif
: défini en référence à autre chose
Absolu
: déinifi indépendamment de tout rapport avec autre chose
Question de la lumière d'Einstein
Postulats de la relativité restreinte
1 :
Les lois de la physique s'expriment de la
mêm façon
dans
tous les référentiels galiléens
2 :
La
vitesse de la lumière
dans le vide est la même dans
tous les référentiels galiléens : c=3.10^8m/s
Mécanique de Newton : simplification des véritables lois de la physique, applicables dans certaines situations où vitesses en jeux sont négligeables par rapport à celle de la lumière
Relativité des durées
Les postulats de relativité restreinte d'Einstein imposent d'abandonner la conception Newtonienne selon laquelle
temps grandeur absolue
:
mesure du temps dépend du référentiel de mesure = temps relatif
Un
événement
se produit en point de l'espace à instant unique dans temps : caractérisé par coordonnées d'
espace-temps
Temps défini en fonction de l'espace et inversement = espace temps
L'intervalle de temps entre deux événements se produisant en un même lieu =
durée propre
(delta tp)
Pour un observateur en MRU,
durée mesurée ou imporpre
(delta tm) entre deux événements peut être reliée par durée propre
deltatm = GAMMA deltatp
coefficient de diffraction
GAMMA= 1/root(1-(v²/c²))
Gamma toujours >= 1
Applications
Calculatrice
: faire 1-GAMA
delta tp=2L/c dans référentiel vaisseau
delta t = AB/c dans référentiel terrestre
AB²=AC²+BC² = L²+ (v x deltat/2)² car d=vt
delta t = 2AB/c = 2/c.root(L²+(v x delta t /2)²)
(delta t)² = 4/c² x (L²+(v x delta t /2)²
(delat t)² - v²deltat²/c² = 4L²/c²
(delatt)² (1- v²/c²) = (delat tp)²
--> delta t = delta tp x 1/root(1-(v²/c²)