Terminale S 2015-2016
Kartable
Terminale S 2015-2016

Différencier un référentiel propre d'un référentiel de mesure

La notion de référentiel propre et de référentiel de mesure est essentielle à la compréhension des phénomènes liés au principe de relativité. On différencie le référentiel propre du référentiel de mesure en étudiant les événements qui se produisent dans chacun des référentiels.

Les muons sont des particules détectables à 20 km d'altitude et qui percutent le sol en Δt1=67 µs. Par ailleurs, des expériences montrent que leur durée de vie est de Δt2=2,2 µs.

Afin d'expliquer ce phénomène, identifier le référentiel propre et le référentiel de mesure.

Etape 1

Identifier les deux référentiels

On identifie les deux réferentiels liés à l'expérience.

La chute des muons est étudiée dans deux référentiels :

  • Le référentiel lié à la Terre
  • Le référentiel lié au muon
Etape 2

Repérer le référentiel dans lequel le système est immobile

On compare les deux référentiels afin de déterminer celui qui est immobile par rapport à l'expérience.

Lors de la chute du muon sur la Terre :

  • Le muon est en mouvement par rapport à la Terre.
  • Le muon est immobile par rapport à son référentiel.
Etape 3

Conclure en donnant le référentiel propre

On conclut en donnant le référentiel propre. Il s'agit du référentiel dans lequel le système est immobile.

Le référentiel lié au muon est donc le référentiel propre. Le référentiel lié à la Terre est le référentiel de mesure.

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