Référentiel du laboratoire
Référentiel terrestre
Référentiel géocentrique
Référentiel de Kepler
Référentiel de Copernic
Autres
Études de cas
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| La fusée monte et... | la Terre descend |
| Il s’agit du référentiel de prédilection du physicien qui réalise une expérience, dans son laboratoire. Les repères d’espace et de temps peuvent être pris librement, mais toujours dans l’objectif de simplifier les calculs ou les mesures. Un des indices pour le choix du repère d’espace est d’observer les symétries du dispositif ou du phénomène. Au repos, le pendule indique la verticale, un des axes sera vertical et l’autre lui sera perpendiculaire. Le référentiel du laboratoire est un cas particulier de référentiel terrestre. | 
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| Le référentiel terrestre est le référentiel le plus utilisé, il est centré en un point de la Terre et ses axes sont liés à la rotation terrestre : un homme “immobile” est donc fixe dans le référentiel terrestre. Par exemple, le référentiel terrestre peut se définir sur un terrain de foot comme un référentiel centré au point de corner, donc les axes sont la ligne de touche, la ligne de but et le poteau de corner. Le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen dans les expériences usuelles. Il faut une chute libre commençant à une hauteur considérable pour mettre en évidence la déviation vers l’est, due à la rotation terrestre. On peut utiliser le référentiel terrestre dans une première approximation lorsque la durée de l’expérience est négligeable devant la période de rotation de la Terre (15 min sera un maximum), ou lorsqu’il est évident que l’effet de cette rotation est négligeable devant d’autres erreurs. |
| Le référentiel géocentrique a pour origine le centre d’inertie de la Terre et ses axes sont dirigés vers trois étoiles lointaines. Ainsi, il n’est pas solidaire de la rotation de la Terre (sur elle-même suivant l’axe Nord-Sud). Ce référentiel peut être considéré comme galiléen sur des expériences terrestres “peu longues” (dont la durée est brève devant une journée, 15 min sera un maximum), car la révolution de la Terre, autour du Soleil, n’est alors pas prise en compte et ne fait pas intervenir des vitesses trop importantes. | 
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| Le référentiel de Kepler (ou référentiel héliocentrique) a pour origine le centre d’inertie du Soleil et ses axes sont dirigés vers trois étoiles lointaines. Les expériences prouvent que l’on peut le considérer comme glaliléen avec une très bonne précision. |
Tout ce que nous pouvons donc espérer, c’est trouver des approximations de plus en plus précises d’un référentiel galiléen. Et, selon les circonstances, utiliser celui qui offre le meilleur rapport précision / difficulté d’utilisation.
| Associer les systèmes suivants au meilleur référentiel, pour l’étude de leur mouvement : | Terre · Lune · Mars · Spoutnik 1 · TGV · DVD · M. WOLFF · | · référentiel du laboratoire · référentiel terrestre · référentiel géocentrique · référentiel héliocentrique · autre (à préciser) |