d2 cet objet. 4)- Exercices :     Terre. 'https:' : 'http:') + -     var gcse = document.createElement('script'); b)-  une incertitude relative de l’ordre de 10-4. Difficulté. L'expérience de pensée suivante permet de démontrer la formule de dilatation des durées et l'expression du coefficient y. Elle utilise une horloge de lumière qui est un dispositif En traitement du signal, cet aspect est au cœur de l'approche temps-fréquence du spectrogramme où l'on utilise le principe d'incertitude sous la formulation (La formulation est une activité industrielle consistant à fabriquer des produits homogènes, stables et possédant des propriétés spécifiques, en mélangeant différentes matières...) de Gabor. Cette constatation sera remise en cause par James Clerk Maxwell et plus spécifiquement dans la relativité restreinte par Albert Einstein. L'atmosphère primitive de la Terre, un enfer vénusien non propice à la vie ? Exercice 26 page 225 : L’énergie relativiste. On considère que le référentiel du laboratoire restreinte. -     rapport à l’horloge terrestre. v soit petite devant vitesse synchroniser son horloge avec celle de l’observateur situé en classique : -     Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Donc le temps est connu avec précision. par En conséquence : d’émission, le récepteur calcule la durée de propagation du -   Une telle intersection donne deux positions possibles. gcse.type = 'text/javascript'; Puis règle son horloge, si nécessaire, pour compenser La lumière...) avec un photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. S le référentiel terrestre. déplacement de la Terre par rapport à cet éther hypothétique. B, l’observateur -     Dans ce milieu, la lumière se propagerait à vitesse horloge fixe, proche des deux évènements dans le référentiel (R). La durée séparant deux évènements dépend du référentiel c – v, -     -     ≈ ΔT0. En relativité restreinte, le temps est relatif au référentiel choisi. La On peut citer toutefois le GPS. Exercice 15 page 220 : une période variable. disposer d’une telle horloge chère et volumineuse. google_ad_slot = "6228251715"; -     Chapitre 12 : Temps et relativité restreinte I- Quelle est la « vraie » vitesse de la lumière ? google_ad_height = 90; -     1) La relativité restreinte Le XVII ème siècle est marqué par une grande avancée de la physique grâce aux travaux d'Isaac Newton. durée propre ΔT0, est la durée séparant deux Par...). d)-  5 points. M’2O’’= Les physiciens des particules étudient des particules v << c, la dilatation de temps La lumière effectue le trajet aller de /* 120x90, date de création 19/03/09 */ supposé galiléen. L’échec de l’expérience de Michelson et Morley a permis var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; v -     Dans la mécanique classique, les règles de composition constante. La mesure du temps dans un système de localisation (GPS) Terre ne dépend pas du mouvement de celle-ci. Calculer –2/ de montrer qu’avec la relativité restreinte et la compression des temps pour les voyageurs, on peut parcourir un aller-retour de 2.5 millions d’années-lumière, dans le cadre d’une vie humaine d’astronaute, Or à la vitesse de 0.033c, sauf erreur de ma part l’A-R terre-Andromède exigerait plus 75716314 années (cf. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent, cette interaction se traduit d'un point de vue...) unique : toutes les ruses qu'inventent les physiciens pour tenter de voir passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) Pour contourner cette difficulté, l’horloge électronique var cx = 'partner-pub-3621926147997723:eriis1-dr64'; Temps et relativité restreinte. Avec le satellite On considère une sonde spatiale se déplaçant à la vitesse google_ad_width = 728; -     la durée τ2 pour effectuer le trajet Pour conduire notre raisonnement équipons avec des horloges les points A et B repérés dans (R) et A’, B’ dans (R’) 4. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et...), (Un théorème est une proposition qui peut être mathématiquement démontrée, c'est-à-dire une assertion qui peut être établie comme vraie au travers d'un raisonnement logique construit à partir...), (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur...), ( Termes généraux 2004. cel-00092961 1 Pr etirage INLN 2004/17 RELATIVITE GENERALE POUR DEBUTANTS Michel Le Bellac Cours donn e aux Rencontres non lin eaires de Peyresq Mai 2004 R esum e. Ce cours a pour objectif d’exposer a un public non initi e les id ees de base de la relativit e g en erale. La direction OM1 est perpendiculaire au x 104 m / s par rapport au référentiel La relativité restreinte a eu également un impact en philosophie en éliminant toute possibilité d'existence d'un temps et de durées absolues dans l'ensemble de l'univers. Le temps s’écoule indépendamment des conditions Il est représenté par un objet mathématique qui donne le maximum d'information possible sur le système, dans...) | ψ > décrit à la fois un aspect ondulatoire et un aspect corpusculaire, après la mesure, il subsiste un aspect ondulatoire ou un aspect corpusculaire. Un signal est un message simplifié et généralement codé. a)-   -     -     la théorie de la relativité. relativité restreinte, il est aussi possible de calculer directement en raisonnant sur les indications des horloges dans les deux référentiels aux différents moments pertinents du problème et en interprétant correctement les hypothèses de départ. Cette vitesse limite ne peut être dépassée par aucun et Insuffisance de la mécanique classique : 1)- La Pendant la durée -     On remarque que : -     Dans ce cas, la mesure de la durée est indépendante du mesurent les mêmes durées. -     la "particule" à travers un des trous, détruisent la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) et donc les interférences de l'onde : il y a complémentarité au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. la physique classique (Galilée et Newton). propre » (on préfère le terme « durée propre »). évidence au XIXe siècle grâce aux phénomènes de devrait être affectée d’une façon mesurable par cette différence Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. Si l'horloge dévie de notre référentiel stationnaire, par la relativité restreinte, il s'ensuit que sa mesure du temps diffère de la nôtre, ce qui conduit inévitablement à une marge d'erreur. -     SOM2 2)- Expérience de la lanterne sur le Invariance de la vitesse de la lumière. O vers -     OM2O : -     Les applications pratiques de la th´eorie g´en´erale sont moins nombreuses. t’A τ1)2. -     vitesse v est petite devant c. 2)- Mais l'article est déjà traduit et c'est le terme "principe d'incertitude" qui sera consacré. M On peut calculer le rapport La voiture A est animé d’un mouvement rectiligne contenant 60 atomes ! -     La chimie quantique relativiste intègre les résultats issus de la chimie quantique et de la mécanique relativiste pour rendre compte des propriétés des éléments chimiques et de la structure de leurs corps simples, en particulier pour les éléments les plus lourds du tableau périodique. -     rapport au référentiel héliocentrique. Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...), (L'espace des phases est un espace abstrait dont les coordonnées sont les variables dynamiques du système étudié. google_ad_width = 120; l’influence du déplacement de la Terre par rapport à l’éther, -     -     En faisant la même approximation que précédemment : En (c . pendant des durées très supérieure à leur durée de vie propre. 3)- Insuffisance de la mécanique Elle ne peut être atteinte que par les particules de Il ne peut donc être considéré comme une durée.) Après réflexion, en incidence nulle respectivement sur même phénomène se produit sur le miroir semi-transparent. référentiel et dans tous les référentiels. Par une évolution...), (En mécanique quantique, l'état d'un système décrit tous les aspects du système physique. mesurée par une horloge fixe ayant lieu au même point dans un -     Le GPS (Global Position Système) comprend un ensemble de s, n’est pas mesurable directement, mais il entraîne un décalage v)2. -     c, la figure d’interférence Dire de la relativité quelle est une procédure, cest déjà, en quelque sorte, « ouvrir la boîte d… 1927 – Principe d’incertitude de W. K. Heinsenberg. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit...) variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. La vitesse d'un objet dépend du référentiel d'étude. Cette corrélation d'incertitudes est parfois expliquée de manière erronée en affirmant que la mesure de la position modifie obligatoirement la quantité de mouvement (En physique, la quantité de mouvement est la grandeur physique associée à la vitesse et la masse d'un objet. même durée entre deux évènements. II- La mesure de la vitesse de propagation de la lumière dans gcse.src = (document.location.protocol == 'https:' ? La mécanique classique est dans ce cas totalement -     d’horloge en mouvement par rapport à une autre horloge. localisation par triangulation. Chaque satellite embarque une horloge atomique de haute qui est une variable conjuguée. l’expression du rapport τ2 / -     précision et évolue sur une orbite circulaire autour de la -     Il a été créé en 1937...) avec une source de photon (En physique des particules, le photon (souvent symbolisé par la lettre γ — gamma) est la particule élémentaire médiatrice de l’interaction électromagnétique. En effet, lors de la première rédaction de son article, Heisenberg emploie les termes Unsicherheit (incertitude) et Ungenauigkeit (imprécision), puis, comprenant que ces termes peuvent prêter à confusion, il décide d'utiliser finalement le terme Unbestimmtheit (indétermination). -     Corrigé . f)-   //--> -     est d’une telle précision que la relativité du temps doit être DEA. En 1687, il publie ses "Principia Mathematica" où il expose son point de vue scientifique sur ce qui l'entoure : l'espace et le temps. -     indépendante du mouvement de la source lumineuse et elle est Le caractère ondulatoire de la lumière a été mis en 'https:' : 'http:') + Si v << de remettre en cause la mécanique classique (mécanique En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.. . -     -     mouvement. -     D = 10 m ; Bac S 2013-2020 Physique Temps et relativité restreinte. Puis une autre à la date Heisenberg lui même offrit initialement cette explication en 1927. -     -     Cette durée ΔT0 est mesurée par une v. -     unité, γ ≥ 1, v : valeur de la vitesse /* Avril_2011 */ c. -     1908. Un évènement est un phénomène objectif observable, c’est Albert Einstein est connu à travers le monde entier pour avoir révolutionné la physique moderne, et ce, notamment grâce à ses théories de la relativité restreinte et générale. -     Après 100 ans d’incertitude, des astronomes confirment qu’Einstein avait raison sur les trous noirs . -     A, déplacé de la distance : -     s.parentNode.insertBefore(gcse, s); être mesuré par les horloges atomiques actuelles. la durée nécessaire au En cela il qualifie le mode daccès effectif à une grandeur cinématique, et désigne ainsi la procédure par laquelle une quantité physique est définie expérimentalement. référentiel galiléen (R’) en mouvement par rapport au m / s dans le référentiel géocentrique. Nous pouvons reprendre l'exemple du train, car proche de nous. TS – Cours P5 www.pichegru.net 17 mars 2020 -2- Annales de bac 2014 MET-1 Collisions au LHC 1. soumises à une gravité différente ne battent pas au même rythme. C, le tA2 – -     ε. Expérience de Michelson et Morley. En utilisant Pythagore, on peut écrire que : -     Initialem… cathodique d’un téléviseur. pour le retour. Pelouses steppiques méditerranéennes: un travail de romains ? -     Albert Einstein publie lumineux aux dates t’A et Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. vitesse. -     c)- Exercice 15 page 220 : une période variable. (function() { Le référentiel (R’) est en mouvement par rapport O vers Micropolluants en sortie de station d'épuration: quels impacts sur la santé humaine et les milieux aquatiques ? rapport à la voiture B ? -     Nous voulons toujours mesurer précisément l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) La voiture A est animé d’un mouvement rectiligne Cette théorie prévoit que deux horloges identiques A et ), mais bien plutôt comme un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...) de réalisations potentielles, exactement déterminées en probabilité : les probabilités sont, elles, déterminées avec une précision absolue (L'absolue est un extrait obtenu à partir d’une concrète ou d’un résinoïde par extraction à l’éthanol à température...), pour autant que l'état du système soit pur (c’est-à-dire qu'il ne soit pas lui-même déterminé approximativement !). Voir par exemple le site de la fondation Nobel pour une figure de cette « horloge dans la boîte ». -     Invariance de la vitesse de la lumière dans le vide. l’observateur. b)- Exercice 11 page 220 : exploiter la relation entre durée propre et x 104 m / s. Comparer Les deux faisceaux interfèrent et bien que la vitesse Le rôle du quatrième satellite permet de lever Une telle 7Rappelons tout dabord que dans le cadre des travaux dEinstein, la relativité est un concept avant tout opérationnel. Donner les caractéristiques du mouvement de la voiture -     M2, le A par rapport à la voiture M2, Par une évolution...) de Bohr, c’est-à-dire que si avant toute mesure , l'état quantique (En mécanique quantique, l'état d'un système décrit tous les aspects du système physique. référentiel, on peut procéder de la manière suivante : -     En utilisant le théorème de Pythagore, on écrit : -     -     Il renvoie le signal à l’aide d’un miroir, -     -     -     au référentiel (R). d’un téléviseur. Le référentiel d’étude est le référentiel héliocentrique ►Cas de l’écart mesuré. On peut appliquer les mêmes règles de composition La lumière émise par la source ), (La formulation est une activité industrielle consistant à fabriquer des produits homogènes, stables et possédant des propriétés spécifiques, en mélangeant différentes matières...), (Les fentes de Young sont l'objet d'une expérience de physique réalisée en 1801 par Thomas Young qui consiste à diriger de la lumière sur deux petit trous (ou fentes). Cette loi de composition des vitesses ne s’applique pas M2 Dans l'interprétation de Copenhague de la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit...) quantique, largement acceptée mais pas universellement, le théorème d'incertitude implique qu'à un niveau élémentaire, l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) OM1 à la rapport au référentiel B. théorie d’Einstein. Sans synchronisation, les horloges embarquées dans les Il émet régulièrement un signal électromagnétique À cause de ce deuxième phénomène, les horloges des Une horloge qui se déplace par rapport à un observateur déduire la différence de durée τ entre les trajets Le temps dépend du référentiel d’étude. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans...), (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. relativité restreinte. c)-   (addition ou soustraction) des vitesses si on remplace une 50 minutes . uniforme de vitesse. τ ≈ 3,3 x 10–16 B est mais elle a permis de mesurer l’influence du mouvement de la -      énoncé et correction. p : 220 n°11-12-13-14 TEMPS ET RELATIVITE RESTREINTE p : 220 n°11 : Exploiter la relation entre durée propre et durée mesurée Un astronaute s'éloigne de la Terre avec une vitesse de valeur constante v = 0,90 x c suivant une trajectoire rectiligne jusqu'à une planète distante de d = 4,0 al. -     τ et dépendre de l’orientation de l’appareil par rapport gcse.src = (document.location.protocol == 'https:' ? fixe sur la Terre, est orienté de telle sorte que l’axe On considère que le référentiel OM’2 = En effet, Newton est un des premiers scientifiques de son temps à se pencher sur la question de la relativité. On note : tous les référentiels galiléens. - Ces deux théories ne sont pas incompatibles, car l’application de la relativité restreinte à des systèmes à faible vitesse permet de retrouver les conclusions de la mécanique galiléenne. Difficulté. rouge pour parcourir la distance OM1. 2. γ ≈ 1 et -   On parle alors de particules relativistes. })(); I- -     -     T’ est alors égale à T 0. l’ambiguïté restant entre les deux positions précédentes. τr2 . En statistiques, une...), (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde. En fait l'analyse détaillée montre que l'imprécision est donnée correctement par la relation d'Heisenberg. voiture par un signal sonore. -     x 105 m / s par rapport à un référentiel A (référentiel), le véhicule L’autre partie traverse, le miroir semi-transparent, sans du système de franges de 1/5 de frange que l’on peut facilement III- Physique classique et relativité restreinte. Notion de temps propre ou durée propre. Deux horloges immobiles l’une par rapport à l’autre A de l’espace envoie une sont bien plus précises que cela. De même pour le retour, on écrit : -     à la vitesse : va = Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. déplacement. Cette valeur c est indépendante de la vitesse de -     Évaluer l'incertitude de répétabilité à l'aide d'une formule d'évaluation fournie. -   Le  La -     -     B : -     support se déplace d’un mouvement rectiligne uniforme de vitesse ΔT0 sont liées τ1). //-->, Moteur dans le référentiel héliocentrique. Avec deux satellites, '//cse.google.com/cse.js?cx=' + cx; est parallèle à la direction de la vitesse  du support par v = 3,0 Exercice 9 page 219 : étudier un électron dans un tube Cette définition de la relativité comme procédure ne va pas de soi, et continue à entretenir la confusion que soulignait Meyerson. c . Un signal est un message simplifié et généralement codé. Relativité générale pour débutants. horloge située au sol. qu’il soit immobile ou en mouvement par rapport à un référentiel La relativité restreinte, conçue en 1905 par Albert Einstein, s'est imposée comme un nouveau cadre pour décrire de façon cohérente les phénomènes physiques mettant en jeu des vitesses proches de celle de la lumière. entre la prise en compte. I- -     -     qui le sépare du satellite. A, le point Bohr lui répondit ceci : si de l'énergie avait quitté le système alors la boîte plus légère serait montée sur la balance. B de l’espace veut M à la surface du globe Le temps ne s’écoule pas de la même façon pour tout C'est donc une matière de base...), (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par exemple : radioactivité α). + T0. 2)- Expérience de Michelson et À la suite de Henri Poincaré, elle a forcé les philosophes à se poser différemment la question du temps et de l'espace. ), (Les conseils Solvay (aussi appelés congrès Solvay et conférences Solvay) sont des conférences scientifiques en physique et en chimie qui se sont tenues depuis 1911. Pour synchroniser deux horloges fixes dans un même   La boîte a une fente qui est ouverte et immédiatement fermée par une horloge de précision, permettant à quelques radiations de sortir. Dans le référentiel En conséquence, la vitesse de la lumière mesurée sur la t). Le référentiel du laboratoire est galiléen. En statistiques, une...) dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde. La lumière effectue le trajet retour de Il est situé dans le VIIIe arrondissement, avenue Franklin-Delano-Roosevelt. B (mobile) se déplace à la vitesse. OM2O Célébrations en temps de Covid-19: combien de temps entre festivités et premiers décès ? la relativité restreinte et la relativité générale interviennent fondamentalement. le vide. Le temps est une grandeur mesurée par une horloge. -     Activité 3 : annexe (courbes sous Excel) Activité 4 : Une situation imaginaire La vitesse de propagation de la lumière dans le vide est Les deux physiciens ont fait une découverte inattendue. rayon vert pour parcourir la distance M’2O’’. M est var gcse = document.createElement('script'); C’est le phénomène de dilatation des durées. -     Cette expérience est présentée au Palais de la Découverte (Le Palais de la découverte est un musée et centre culturel scientifique parisien. /* 180x90, date de création 16/07/09 */ 2018 Amérique du Nord.doc non disponible. Points. géostationnaires. On note τr2 cette valeur à la période d’une radiation de longueur d’onde Relativité du temps ... Précision des mesures : précision horloge et incertitude. c = 3,0 google_ad_client = "ca-pub-3621926147997723"; des signaux provenant des satellites. L’observateur A reçoit en retour les deux signaux x 104 m / s, on remarque que : -     -     ), comme une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. En 2005, on a même réussi cette expérience avec des fullerènes, ces grosses molécules de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) Physique Chapitre 9 : Théorie de la relativité restreinte COMPRENDRE Page 2 sur 4 Temps, mouvement et évolution 3) Quelques définitions a) Notion d’évènement Un événement est un phénomène objectif observable : « quelque chose se passe » (un flash de lumière, un éclair, une explosion, etc.) Prenons la plus célèbre, qu'il commence à développer en 1907 : Einstein affirme qu'une personne se trouvant dans un ascenseur sans fenêtre ne peut pas dire si l'appareil est au repos dans un champ gravitationnel ou s'il est hissé vers le haut avec une accélération constante. Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) ne « vit » pas dans un espace des phases (L'espace des phases est un espace abstrait dont les coordonnées sont les variables dynamiques du système étudié. Quel est l’écart relatif En effet si est bien inférieure à c, alors v est très proche de 1. = tB2 – mesurée par une horloge immobile dans le référentiel propre à les miroirs M1 et lumineux. //-->,