Nous expliquons ce qu'est un système de référence en physique, à quoi il sert et ses différentes conceptions en mécanique classique et relativiste.
Qu'est-ce qu'un système de référencement ?
Lorsque nous parlons d'un système de référence, nous nous référons normalement à un ensemble de conventions dont un observateur a besoin, au sein d'un système physico-mécanique, pour pouvoir mesurer la position et d'autres grandeurs physiques d'un objet à l'étude.
Cela signifie qu'un cadre de référence est le contexte nécessaire pour comprendre les dimensions et les orientations d'un objet. Par exemple, si nous regardons une photo d'un os de dinosaure, il est impossible de savoir quelle est sa taille si nous manquonséchelle. C'est pourquoi des règles ou des objets sont placés à côté d'elle, pour établir une comparaison. Ce dernier est un modèle de référence pour la taille.
Cependant, l'appréciation de ce concept dans le physique Cela dépend de la perspective spécifique à partir de laquelle il est étudié:
- En mécanique classique. Le système de référence est compris comme étant le système de coordonnées orthogonales avec lequel nous pouvons étudier un espace euclidien, comme cela se produit dans le géométrie analytique. Par exemple, l'axe des coordonnées qui composent le méridiens et parallèles avec lequel nous organisons imaginativement notre planète, permettent la construction d'un système de référence global que l'on appelle aujourd'hui GPS (Système de positionnement global) et qui utilise ces lignes imaginaires comme référence pour localiser un point dans le globe.
- En mécanique relativiste. Par système de référence, nous entendons les coordonnées spatio-temporelles qui identifient tout événement physique d'intérêt, de quatre vecteur repère orthonormé : spatial trois (hauteur, longueur, profondeur) et un temporaire (la météo).
Exemple de système de référence
Sans système de référence, nous pouvons confondre les dimensions des objets.Un exemple simple et classique pour comprendre l'utilisation des systèmes de référence est basé sur un engin spatial qui décolle de la surface de la Terre.
Pour ceux qui l'observent depuis la surface, le navire monte et est bientôt hors de vue, semblant de plus en plus petit à mesure qu'il s'éloigne. Au lieu de cela, pour le pilote, c'est la Terre qui est laissée pour compte, s'éloignant du navire et devenant plus petite à mesure qu'elle est laissée pour compte. Pour les deux cela mouvement ce sera rapide et linéaire.
Mais pour un troisième spectateur situé dans leLune le mouvement de la fusée peut sembler lent et distant, minime, à peine se produisant, et elle ne prendra de la vitesse qu'à mesure qu'elle s'en approchera sur sa trajectoire. Cette différence est due au fait qu'un système de référence différent est utilisé dans chaque cas.