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<br> <br>
RÉSUMÉ RÉSUMÉ
: : ---
**Attention** : à adapter pour ce niveau n2 (cela vient de n3),
en refonte totale en surrpimant la notion de référentiel pour la *Corps* :
remplacer par celle d'observateur Tout être, tout objet matériel localisé dans l'espace-temps,
*Cadre de la relativité restreinte* : *Observateur* :
__La scène :__ \- Corps localisé dans percevant l'espace et le temps, discernant les 4 directions de
Un espace-temps minskovskien, l'espace-temps (3 spatiales et une temporelle), et percevant d'autres corps dans
$`\Longrightarrow`$ un invariant : l'intervalle $`s_{AB}`$ (équivalent à une distance spatio-temporelle) entre deux évènements $`A`$ et $`B`$. l'espace et le temps.
$`\Longrightarrow`$ il existe des systèmes de coordonnées de Minkovsky $`(O,x,y,z,t)`$ tels que \- Il peut mesurer des durées $`\Delta t`$ et des longueurs $`\Delta l`$ à l'aide
par définition $`s_{AB}=\big[c^2(t_B-t_A)^2-(x_B-x_A)^2-(y_B-y_A)^2`$ d'une horloge et d'une règle, immobiles par rapport à lui le temps de la mesure.
$`\,-\,(z_B-z_A)^2\big]^{1/2}`$ \- Il repère la position de corps dans l'espace-temps en choisissant une origine de
__Les acteurs :__ l'espace-temps et des coordonnées $`(x,y,z,t)`$.
\- Des évènements repérés par leurs coordonnées spatio-temporelles $`(x,y,z,t)`$, *Autres corps dans l'espace-temps* :
\- Des corps matériels localisés, dont les mouvements sont caractérisés par leurs lignes d'univers. \- immobiles ou en mouvements par rapport à un observateur
\- et repérés par leurs coordonnées spatio-temporelles $`(x,y,z,t)`$.
*conséquence* : *Évènement* : position dans l'espace-temps d'un corps, d'une interaction ou d'une
$`\Delta x^2-\Delta y^2-\Delta z^2\le c^2\Delta t^2`$ coïncidence spatio-temporelle entre deux ou plusieurs corps.
$`\Longrightarrow`$ c est une vitesse limite infranchissable : *Espace-temps minkovskien* :
c est une constante fondamentale de la nature. $`\Longleftrightarrow`$ il existe des systèmes de coordonnées rectilignes spatio-temporels
$`(O,x,y,z,t)`$ appelées minkovskiennes, tels que, pour tout couple d'évènements
*Écriture d'un référentiel $`\mathscr{R}`$* : $`A`$ et $`B`$, le résultat de la mesure
$`\mathscr{R}(O,x,y,z,t)`$ où $`(O,x,y,z)`$ est un système de coordonnées de Minkovsky, immobile dans $`\mathscr{R}`$ $`s_{AB}=\sqrt{-x_B-x_A)^2-(y_B-y_A)^2-(z_B-z_A)^2+c^2(t_B-t_A)^2}`$ avec c une
constante fondamentale de l'espace-temps ayant la dimension d'une vitesse, est le
*Référentiel galiléen ou d'inertie* : même pour tout observateur.
$`\Longleftrightarrow`$ un corps isolé est immobile ou animé d'un mouvement rectiligne uniforme, soit (équivalent) *Perception de l'espace et du temps par un observateur*
dont la ligne d'univers représentée dans un système d'axe de Minkovski est une droite. \-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 :
*Lois de transformation de Lorentz* : il existe des systèmes de coordonnées spatiales $`(O,x,y,z)`$ appelées cartésiennes
Soient un référentiel galiléen $`\mathscr{R}(O,x,y,z,t)`$ et un référentiel $`\mathscr{R}(O',x',y',z',t')'`$ tels que, pour tout couple de points $`C`$ et $`D`$, le résultat de la mesure
en translation rectiligne selon $`Ox`$ et uniforme à la vitesse $`V`$ par rapport à $`\mathscr{R}`$. $`l_{CD}=\sqrt{x_D-x_C)^2+(y_D-y_C)^2+(z_D-z_C)^2`$ est le même pour tout autre
observateur immobile par rapport au premier et au même instant.
Si l'on prend pour $`\mathscr{R}`$ et $`\mathscr{R}'`$ : *Ligne d'univers d'un corps* :
\- une même origine des temps et même unité de mesure des temps $`\Longrightarrow\;t=t'`$ \- ensemble des positions $`(x,y,z,t)`$ de l'espace-temps occupées par le corps.
\- une même origine de l'espace à $`t=t'=0`$ \- équation de la ligne d'univers : fonction $`f(x,y,z,t)`$ des coordonnées
$`\quad\Longrightarrow\;O(t=0)=O'(t=0)`$. spatio-temporelles d'une ligne d'univers telle que $`f(x,y,z,t)=0`$.
\- une même unité de mesure des longueurs. *Observateur inertiel* :
\- systèmes de coordonnées cartésiennes vérifient $`\Longleftrightarrow`$ un corps soumis à aucune interaction est observé immobile
$`O'x'\parallel Ox\;,\,O'y'\parallel Oy\;,\,O'z'\parallel Oz`$ ou se déplaçant selon une ligne d'univers rectiligne.
<br> *D'observateur inertiel à observateur inertiel*,
Alors pour tout corps de position $`(x,y,z)`$ et de vitesse en translation rectiligne l'un par rapport à l'autre à la vitesse constante $`V`$
$`(\mathscr{v}_x,\mathscr{v}_y,\mathscr{v}_z)`$ selon une direction fixe $`\Delta`$ :
à tout instant $`t`$ dans $`\mathscr{R}`$ : \- $`\Gamma = \defrac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}`$ est le facteur de Lorentz.
__Transformation des positions__: Chaque observateur observe pour les corps en mouvement une même :
$`t'=\dfrac{t\,-\,dfrac{V}{c^2}x}{\sqrt{1-\dfrac{V^2}{c^2}}`$ \- contraction des longueurs dans la direction parallèle à $`\overrightarrow{V}`$
$`x'=\dfrac{x\,-\,dfrac{V^2}{c}t}{\sqrt{1-\dfrac{V^2}{c^2}}\;,\,y'=y\;,\;z'=z`$ d'un rapport $`\Gamma`$.
<!------------ \- conservation des longueurs dans la direction perpendiculaire à $`\overrightarrow{V}`$.
avec : \- dilatation des durées dans la direction parallèle à $`\overrightarrow{V}`$
&nbsp;&nbsp;&nbsp; $`\gamma=(1-V^2/c^2)`$ facteur de Lorentz (dilatation du temps, contraction des longueurs) d'un rapport $`\Gamma`$.
&nbsp;&nbsp;&nbsp; $`\beta=V/c`$ vitesse normalisée à la vitesse $`c=1`$ *Propriétés d'un espace-temps euclidien*
__Transformation des vitesses__: Pour les grandeurs géométriques et cinématiques :
$`\mathscr{v}_x'=\dfrac{\mathscr{v}_x - \beta c}{1-\beta \mathscr{v}_x/c}`$ \- relativité des longueurs $`\Delta l`$
$`\;,\;\mathscr{v}_y'=\dfrac{\mathscr{v}_y}{\gamma\,(1-\beta \mathscr{v}_x/c})`$ \- relativité des durées $`\Delta t`$
$`\;,\;\mathscr{v}_z'=\dfrac{\mathscr{v}_z}{\gamma\,(1-\beta \mathscr{v}_x/c})`$ \- $`\Longrightarrow`$ relativité des angles $`\varphi = arctan(\Delta l_{opposé} / \Delta l_{adjacent})`$
__Transformation des accélérations__: \- $`\Longrightarrow`$ relativité des vitesses linéaires $`\mathscr{v} = \Delta l / \Delta t'`$
----> \- $`\Longrightarrow`$ relativité des accélérations linéaires $`a =\mathscr{v} / \Delta t'`$
à faire \- $`\Longrightarrow`$ 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 ##### Suite
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