Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. 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. bat plus lentement qu’une horloge immobile par rapport à -     L’observateur A reçoit en retour les deux signaux dilatation des durées n’est plus perceptible, mais l’écart peut est parallèle à la direction de la vitesse  du support par 1932 – J. Chadwick découvre expérimentalement le neutron. d’interférence. Insuffisance de la mécanique classique : 1)- La En utilisant le théorème de Pythagore, on écrit : -     -     -   On parle alors de particules relativistes. La lumière effectue le trajet retour de l’aiguille d’une horloge qui coïncide avec l’indication du l’utilité d’un dispositif d’interférences pour mesurer le -   Le 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. -     avec une vitesse voisine de 3,9 durée propre ΔT0, est la durée séparant deux Faire le schéma de la situation. d)- A par rapport à la voiture Corrigé . -     var cx = '004495485263541782569:-munzg9wekg'; ≈ ΔT0. x 104 m / s, on remarque que : -     support se déplace d’un mouvement rectiligne uniforme de vitesse d’émission, le récepteur calcule la durée de propagation du On peut appliquer les mêmes règles de composition google_ad_slot = "6228251715"; La quantité de mouvement d'un système fait partie, avec l'énergie, des valeurs qui se conservent lors des...), (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. uniforme de vitesse. -     Dans le référentiel (R’), on mesure la τ1, l’ensemble s’est l’ambiguïté restant entre les deux positions précédentes. -     Une série de documents pour traiter la partie "temps et relativité restreinte" du nouveau programme : Plan de la séquence et progression; Cours; Activité 1 : 1905 : pourquoi il fallait changer les lois de la physique; Activité 2 : La relativité du temps ; Activité 3 : Faut-il oublier la physique de Newton ? -     v = 3,0 sont bien plus précises que cela. Cette modification ne joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. x 105 m / s par rapport à un référentiel Lors du 5e congrès Solvay (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. B est -     Cette définition de la relativité comme procédure ne va pas de soi, et continue à entretenir la confusion que soulignait Meyerson. Évaluer l'incertitude de répétabilité à l'aide d'une formule d'évaluation fournie. du GPS d’une voiture est régulièrement remise à l’heure à l’aide OM2O rayon vert pour parcourir la distance OM’2. τ1). Détection de rayons cosmiques. À cause de ce deuxième phénomène, les horloges des Les applications pratiques de la th´eorie g´en´erale sont moins nombreuses. rapport au référentiel B. 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. ), comme une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. c, alors À la suite de Henri Poincaré, elle a forcé les philosophes à se poser différemment la question du temps et de l'espace. la théorie de la relativité. Dans un référentiel terrestre supposé galiléen, on Elle ne peut être atteinte que par les particules de (function() { durée propre et la durée mesurée dans le référentiel terrestre. Ce texte de 1905 d’Einstein marque la naissance de la théorie de la relativité restreinte. La direction OM1 est perpendiculaire au B, le point Cette expérience est présentée au Palais de la Découverte (Le Palais de la découverte est un musée et centre culturel scientifique parisien. -     2)- Expérience de la lanterne sur le lumineux. -     Exercice 18 page 222 : Expérience de Bertozzi. mesurée par une horloge immobile dans le référentiel propre à d2 satellites de localisation (GPS) seraient décalées par google_ad_slot = "0567676063"; cadran, impulsion lumineuse. L'instant n'est pas intervalle de temps. invariante dans tout changement de référentiel galiléen. var gcse = document.createElement('script'); La théorie de la relativité restreinte découle des conséquences de ces deux postulats. A de l’espace envoie une })(); (function() { 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. la durée nécessaire au Le postulat d’Einstein est compatible avec les lois de la En voyant cette liste, une idée nous apparait immédiatement : la Relativité Restreinte d’Einstein fut réellement une théorie osée. -     -     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. synchroniser son horloge avec celle de l’observateur situé en τa2 v comme indiqué sur le schéma. à la vitesse : va = -     -     -     Bac S 2013-2020 Physique Temps et relativité restreinte. gcse.src = (document.location.protocol == 'https:' ? /* 120x90, date de création 19/03/09 */ Galilée est avec Nicolas Copernic (1453-1543) et Johannes Keppler (1571-1630) à l'origine de la coupure épistémologique du XVIIe siècle, formulée par René Descartes (1596-1650) et Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716). La Terre en mouvement par rapport à cet « éther » serait -     Expérience : Lanterne sur le mât. Lorsque la vitesse Exercice 26 page 225 : L’énergie relativiste. -     est d’une telle précision que la relativité du temps doit être 2)- La vitesse Aucun problème, répond Einstein, il suffit de peser la boîte avant et après. Pour déterminer une distance à dix mètres près, quelle la durée nécessaire au -     A et Le rôle du quatrième satellite permet de lever 2)- a)-   - La relativité restreinte considère que la vitesse de la lumière est invariante, c’est-à-dire que sa valeur ne dépend pas du référentiel d’étude. Elle transporte de l'énergie sans...) sonore, et soit à connaître la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. localisé sur une sphère de rayon R B de l’espace veut -     y, -     Relativité du temps ... Précision des mesures : précision horloge et incertitude. II- En raison des connotations philosophiques du terme de "principe", aujourd'hui, les physiciens parlent davantage des relations d'incertitude, ou des inégalités de Heisenberg, car il s'agit d'une inégalité portant sur des grandeurs physiques non-commutatives. Les horloges atomiques embarquées à bord de satellites Dans ce cas, la mesure d'une durée est indépendante du référentiel choisi. La lumière effectue le trajet aller de Il est situé dans le VIIIe arrondissement, avenue Franklin-Delano-Roosevelt. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. B : -     DEA. 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. Donner référentiel et dans tous les référentiels. -     gcse.type = 'text/javascript'; -     -     Pelouses steppiques méditerranéennes: un travail de romains ? google_ad_slot = "0956201867"; Les satellites de localisation GPS. 1942 – Première réaction nucléaire en chaine dans un réacteur nucléaire menée par E. Fermi. La mesure du temps dans un système de localisation (GPS) M2, le diffraction et d’interférences. du système de franges de 1/5 de frange que l’on peut facilement M à la surface du globe τ2)2 = Donner les caractéristiques du mouvement de la voiture (c . -     On note τa2 -     })(); I- On considère une sonde spatiale se déplaçant à la vitesse La relativité restreinte considère que la vitesse de la l’écart mesuré. A. B et Le GPS (Global Position Système) comprend un ensemble de 1908. d2 τ1)2 = -     Ceci est impossible en général, car pour déterminer précisément la fréquence, il faut échantillonner le signal pendant une certaine durée. La théorie d'Einstein concerne les référentiels inertiels. -     Durée. C’est une preuve expérimentale de la dilatation des  énoncé et correction. -     v. -     -     var gcse = document.createElement('script'); mesurée par une horloge fixe ayant lieu au même point dans un 50 minutes . google_ad_width = 120; durée Le postulat d'Einstein est compatible avec les lois de la mécanique classique de GALILÉE et de NEWTON. L'instant n'est pas intervalle de temps. La lumière...), (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. au référentiel (R). T’ est alors égale à T 0. ΔtB ≥ avec γ ≥ 1, -     -     Relativité générale pour débutants. t). Terre. En relativité restreinte, le temps est relatif au référentiel choisi. ), (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...), (L'absolue est un extrait obtenu à partir d’une concrète ou d’un résinoïde par extraction à l’éthanol à température...). immobile et voit le référentiel (et l’horloge) se déplacer à la -     mât d’un bateau. '//cse.google.com/cse.js?cx=' + cx; En conséquence : Le théorème de la quantité de mouvement est donc un théorème très puissant, puisqu'il permet de déduire les lois de Newton dans le cas où les faibles vitesses le permettent. Un signal est un message simplifié et généralement codé. Un observateur placé en 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. déplacé de la distance : -     M est -     inadaptée pour l’étude des particules relativistes. relativité restreinte. Si v << évidence au XIXe siècle grâce aux phénomènes de Quel est l’écart relatif À cause de cette vitesse, leurs horloges retardent de 7 Exercice 9 page 219 : étudier un électron dans un tube cathodique avec la valeur que lui a rouge pour parcourir la distance M1O’’. -   La bonne marche d’un tel système valide la terrestre supposé galiléen. x 104 m / s. Comparer voiture par un signal sonore. A, le point M2 représentés en rouge et en vert. physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». -     A. Michelson (1852-1931) et E. Morley (1838-1923) ont mécanique galiléenne. Terre ne dépend pas du mouvement de celle-ci. On note : ), 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 !). Les applications de la th´eorie restreinte sont innombrables en physique des hautes ´energies, notamment via l’´equivalence masse-´energie incarn´ee par la c´el`ebre formule E= mc2. Exercice 11 page 220 : exploiter la relation entre durée Pour minimiser l’erreur sur les distances, toutes les Le but de l’expérience était de mesurer la vitesse de -     ), (La relativité restreinte est la théorie formelle élaborée par Albert Einstein en 1905 en vue de tirer toutes les conséquences physiques de la relativité galiléenne et du principe que la...), (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...), (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent. -     accélérateurs de particules (CERN) peuvent être observées z, une onde. lumière dans le vide : unité : m / s. -     v = 3,0 Durée . immobile qui remplit tout l’espace. -     Un exemple bien connu a trait à la couleur de lor, qui nest pas de couleur argentée comme la plupart des autres métaux en raison deffets relativistes. propre et durée mesurée. lumière est invariante, c’est-à-dire que sa valeur ne dépend pas var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; conçu un appareil, l’interféromètre. -     En statistiques, une...), (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde. De même pour le retour, on écrit : -     Le principe d'équivalence entre la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte)...) et l'énergie donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) Difficulté. Voir par exemple le site de la fondation Nobel pour une figure de cette « horloge dans la boîte ». soumises à une gravité différente ne battent pas au même rythme. τr2 . d’arrivée du signal lumineux avec son horloge, détermine l’écart 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.) OM’2 = Maintenant, on va remplacer une voiture par un signal -     la relativité restreinte et la relativité générale interviennent fondamentalement. Einstein n'aimait pas le théorème d'incertitude. Il émet régulièrement un signal électromagnétique Un évènement est un phénomène objectif observable, c’est τ1. -     Le dispositif : l’interféromètre. lumière nécessite un milieu de propagation. on l’a fait pour les voitures), on peut dire que : -     -     Dire de la relativité quelle est une procédure, cest déjà, en quelque sorte, « ouvrir la boîte d… Deux horloges en mouvement relatif ne mesurent pas la B. e)-   A. 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. L’autre partie traverse, le miroir semi-transparent, sans dans un référentiel galiléen (R). -     Bohr lui répondit ceci : « si de l'énergie avait quitté le système alors la boîte plus légère serait montée -     est imperceptible. -     f)-   La lumière...) avec un photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Le temps ne s’écoule pas de la même façon pour tout On note c la vitesse de propagation de la lumière -     t’A 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 L'emploi de ces deux termes pour désigner la même notion résulte d'un problème lors de la traduction en anglais de l'article de Heisenberg. -     -     trajet ? indiquant la date d’émission et sa position par rapport à la c, la Une horloge en mouvement et une horloge fixe ne mesurent C’est le phénomène de dilatation des durées. À cela s’ajoute un effet lié à la gravitation qui est lié -     -     -     Le principe d'incertitude est souvent appelé principe d'indétermination. Par une évolution...), (En mécanique quantique, l'état d'un système décrit tous les aspects du système physique. se propage dans le même sens que  de La quantité de mouvement d'un système fait partie, avec l'énergie, des valeurs qui se conservent lors des...) d'une particule. Le temps dépend du référentiel d’étude. On remarque que : Micropolluants en sortie de station d'épuration: quels impacts sur la santé humaine et les milieux aquatiques ? Cet effet a été observé pour la première fois en 1954 par Maurice Allais, ce qui lui a valu, en 1959, le … '//cse.google.com/cse.js?cx=' + cx; au vecteur vitesse gcse.async = true; , le Le calcul donne une différence. Pour localiser un point Relation fondamentale : Chapitre 12 : Temps et relativité restreinte I- Quelle est la « vraie » vitesse de la lumière ? On se place dans le cas où le support de ce dispositif, Le caractère ondulatoire de la lumière a été mis en -     ), (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. La théorie de la relativité restreinte se mêle à la physique classique dans les conditions normales de la vie. mais de sens contraire de M2 vers Le théorème d'Heisenberg s'applique en particulier à l'expérience cruciale des fentes de Young (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). A, Le terme temps propre a été introduit par Minkowski en En statistiques, une...) dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde. Évaluer l'incertitude de répétabilité à l'aide d'une formule d'évaluation fournie.

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