Skip to content
Projects
Groups
Snippets
Help
Loading...
Help
Submit feedback
Contribute to GitLab
Sign in
Toggle navigation
Courses
Project
Project
Details
Activity
Releases
Cycle Analytics
Repository
Repository
Files
Commits
Branches
Tags
Contributors
Graph
Compare
Charts
Issues
6
Issues
6
List
Board
Labels
Milestones
Merge Requests
4
Merge Requests
4
CI / CD
CI / CD
Pipelines
Jobs
Schedules
Charts
Wiki
Wiki
Snippets
Snippets
Members
Members
Collapse sidebar
Close sidebar
Activity
Graph
Charts
Create a new issue
Jobs
Commits
Issue Boards
Open sidebar
M3P2
Courses
Commits
ce47ea0b
Commit
ce47ea0b
authored
Jun 24, 2025
by
Claude Meny
Browse files
Options
Browse Files
Download
Email Patches
Plain Diff
Update cheatsheet.fr.md
parent
283e84d2
Pipeline
#20662
canceled with stage
Changes
1
Pipelines
1
Hide whitespace changes
Inline
Side-by-side
Showing
1 changed file
with
64 additions
and
57 deletions
+64
-57
cheatsheet.fr.md
...work-of-special-relativity-2/20.overview/cheatsheet.fr.md
+64
-57
No files found.
12.temporary_ins/44.relativity/20.n2/20.special-relativity/10.framework-of-special-relativity-2/20.overview/cheatsheet.fr.md
View file @
ce47ea0b
...
...
@@ -51,63 +51,70 @@ lessons:
<br>
RÉSUMÉ
:
**Attention**
: à adapter pour ce niveau n2 (cela vient de n3),
en refonte totale en surrpimant la notion de référentiel pour la
remplacer par celle d'observateur
*Cadre de la relativité restreinte*
:
__La scène :__
Un espace-temps minskovskien,
$
`\Longrightarrow`
$ un invariant : l'intervalle $
`s_{AB}`
$ (équivalent à une distance spatio-temporelle) entre deux évènements $
`A`
$ et $
`B`
$.
$
`\Longrightarrow`
$ il existe des systèmes de coordonnées de Minkovsky $
`(O,x,y,z,t)`
$ tels que
par définition $
`s_{AB}=\big[c^2(t_B-t_A)^2-(x_B-x_A)^2-(y_B-y_A)^2`
$
$
`\,-\,(z_B-z_A)^2\big]^{1/2}`
$
__Les acteurs :__
\-
Des évènements repérés par leurs coordonnées spatio-temporelles $
`(x,y,z,t)`
$,
\-
Des corps matériels localisés, dont les mouvements sont caractérisés par leurs lignes d'univers.
*conséquence*
:
$
`\Delta x^2-\Delta y^2-\Delta z^2\le c^2\Delta t^2`
$
$
`\Longrightarrow`
$ c est une vitesse limite infranchissable :
c est une constante fondamentale de la nature.
*Écriture d'un référentiel $`\mathscr{R}`$*
:
$
`\mathscr{R}(O,x,y,z,t)`
$ où $
`(O,x,y,z)`
$ est un système de coordonnées de Minkovsky, immobile dans $
`\mathscr{R}`
$
*Référentiel galiléen ou d'inertie*
:
$
`\Longleftrightarrow`
$ un corps isolé est immobile ou animé d'un mouvement rectiligne uniforme, soit (équivalent)
dont la ligne d'univers représentée dans un système d'axe de Minkovski est une droite.
*Lois de transformation de Lorentz*
:
Soient un référentiel galiléen $
`\mathscr{R}(O,x,y,z,t)`
$ et un référentiel $
`\mathscr{R}(O',x',y',z',t')'`
$
en translation rectiligne selon $
`Ox`
$ et uniforme à la vitesse $
`V`
$ par rapport à $
`\mathscr{R}`
$.
Si l'on prend pour $
`\mathscr{R}`
$ et $
`\mathscr{R}'`
$ :
\-
une même origine des temps et même unité de mesure des temps $
`\Longrightarrow\;t=t'`
$
\-
une même origine de l'espace à $
`t=t'=0`
$
$
`\quad\Longrightarrow\;O(t=0)=O'(t=0)`
$.
\-
une même unité de mesure des longueurs.
\-
systèmes de coordonnées cartésiennes vérifient
$
`O'x'\parallel Ox\;,\,O'y'\parallel Oy\;,\,O'z'\parallel Oz`
$
<br>
Alors pour tout corps de position $
`(x,y,z)`
$ et de vitesse
$
`(\mathscr{v}_x,\mathscr{v}_y,\mathscr{v}_z)`
$
à tout instant $
`t`
$ dans $
`\mathscr{R}`
$ :
__Transformation des positions__:
$
`t'=\dfrac{t\,-\,dfrac{V}{c^2}x}{\sqrt{1-\dfrac{V^2}{c^2}}`
$
$
`x'=\dfrac{x\,-\,dfrac{V^2}{c}t}{\sqrt{1-\dfrac{V^2}{c^2}}\;,\,y'=y\;,\;z'=z`
$
<!------------
avec :
$
`\gamma=(1-V^2/c^2)`
$ facteur de Lorentz (dilatation du temps, contraction des longueurs)
$
`\beta=V/c`
$ vitesse normalisée à la vitesse $
`c=1`
$
__Transformation des vitesses__:
$
`\mathscr{v}_x'=\dfrac{\mathscr{v}_x - \beta c}{1-\beta \mathscr{v}_x/c}`
$
$
`\;,\;\mathscr{v}_y'=\dfrac{\mathscr{v}_y}{\gamma\,(1-\beta \mathscr{v}_x/c})`
$
$
`\;,\;\mathscr{v}_z'=\dfrac{\mathscr{v}_z}{\gamma\,(1-\beta \mathscr{v}_x/c})`
$
__Transformation des accélérations__:
---->
à faire
: ---
*Corps*
:
Tout être, tout objet matériel localisé dans l'espace-temps,
*Observateur*
:
\-
Corps localisé dans percevant l'espace et le temps, discernant les 4 directions de
l'espace-temps (3 spatiales et une temporelle), et percevant d'autres corps dans
l'espace et le temps.
\-
Il peut mesurer des durées $
`\Delta t`
$ et des longueurs $
`\Delta l`
$ à l'aide
d'une horloge et d'une règle, immobiles par rapport à lui le temps de la mesure.
\-
Il repère la position de corps dans l'espace-temps en choisissant une origine de
l'espace-temps et des coordonnées $
`(x,y,z,t)`
$.
*Autres corps dans l'espace-temps*
:
\-
immobiles ou en mouvements par rapport à un observateur
\-
et repérés par leurs coordonnées spatio-temporelles $
`(x,y,z,t)`
$.
*Évènement*
: position dans l'espace-temps d'un corps, d'une interaction ou d'une
coïncidence spatio-temporelle entre deux ou plusieurs corps.
*Espace-temps minkovskien*
:
$
`\Longleftrightarrow`
$ il existe des systèmes de coordonnées rectilignes spatio-temporels
$
`(O,x,y,z,t)`
$ appelées minkovskiennes, tels que, pour tout couple d'évènements
$
`A`
$ et $
`B`
$, le résultat de la mesure
$
`s_{AB}=\sqrt{-x_B-x_A)^2-(y_B-y_A)^2-(z_B-z_A)^2+c^2(t_B-t_A)^2}`
$ avec c une
constante fondamentale de l'espace-temps ayant la dimension d'une vitesse, est le
même pour tout observateur.
*Perception de l'espace et du temps par un observateur*
\-
L'observateur vit l'instant présent d'un temps fléché du passé vers le futur.
\-
À chaque instant $
`t`
$, l'observateur perçoit un espace euclidien :
il existe des systèmes de coordonnées spatiales $
`(O,x,y,z)`
$ appelées cartésiennes
tels que, pour tout couple de points $
`C`
$ et $
`D`
$, le résultat de la mesure
$
`l_{CD}=\sqrt{x_D-x_C)^2+(y_D-y_C)^2+(z_D-z_C)^2`
$ est le même pour tout autre
observateur immobile par rapport au premier et au même instant.
*Ligne d'univers d'un corps*
:
\-
ensemble des positions $
`(x,y,z,t)`
$ de l'espace-temps occupées par le corps.
\-
équation de la ligne d'univers : fonction $
`f(x,y,z,t)`
$ des coordonnées
spatio-temporelles d'une ligne d'univers telle que $
`f(x,y,z,t)=0`
$.
*Observateur inertiel*
:
$
`\Longleftrightarrow`
$ un corps soumis à aucune interaction est observé immobile
ou se déplaçant selon une ligne d'univers rectiligne.
*D'observateur inertiel à observateur inertiel*
,
en translation rectiligne l'un par rapport à l'autre à la vitesse constante $
`V`
$
selon une direction fixe $
`\Delta`
$ :
\-
$
`\Gamma = \defrac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}`
$ est le facteur de Lorentz.
Chaque observateur observe pour les corps en mouvement une même :
\-
contraction des longueurs dans la direction parallèle à $
`\overrightarrow{V}`
$
d'un rapport $
`\Gamma`
$.
\-
conservation des longueurs dans la direction perpendiculaire à $
`\overrightarrow{V}`
$.
\-
dilatation des durées dans la direction parallèle à $
`\overrightarrow{V}`
$
d'un rapport $
`\Gamma`
$.
*Propriétés d'un espace-temps euclidien*
Pour les grandeurs géométriques et cinématiques :
\-
relativité des longueurs $
`\Delta l`
$
\-
relativité des durées $
`\Delta t`
$
\-
$
`\Longrightarrow`
$ relativité des angles $
`\varphi = arctan(\Delta l_{opposé} / \Delta l_{adjacent})`
$
\-
$
`\Longrightarrow`
$ relativité des vitesses linéaires $
`\mathscr{v} = \Delta l / \Delta t'`
$
\-
$
`\Longrightarrow`
$ relativité des accélérations linéaires $
`a =\mathscr{v} / \Delta t'`
$
\-
$
`\Longrightarrow`
$ relativité des vitesses angulaires $
`\ = \Delta \varphi / \Delta t'`
$
\-
$
`\Longrightarrow`
$ relativité des accélérations angulaires $
`\omega point = \Delta omega / \Delta t'`
$
*Principe de la relativité restreinte (Einstein 1905)*
:
*Transformations de Lorentz*
:
\-
plus simples transformations en accord avec le principe de la relativité restreinte.
*Loi lorentzienne de transformation des vitesses*
:
\-
déduite des transformations de Lorentz.
##### Suite
...
...
Write
Preview
Markdown
is supported
0%
Try again
or
attach a new file
Attach a file
Cancel
You are about to add
0
people
to the discussion. Proceed with caution.
Finish editing this message first!
Cancel
Please
register
or
sign in
to comment