LP 03 : Caractère non galiléen du caractère terrestre

Cette leçon n'a pas pour but de présenter les forces d'inerties, mais de voir ce qu'elle modifie au niveau du référentiel terrestre. 

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Questions/Réponses :

• Caractère Galiléen du référentiel de Copernic ? Période de rotation du système solaire par rapport à notre galaxie, environ 250 millions d'années. Tous les phénomènes que l'on étudie sont infinimiment plus courts, donc le considérer galiléen est très bonne approximation ....
• Quand intervient l'hypothèse de la symétrie sphérique des astres ? Pas vraiment utile en soit, mais plus facile pour schématiser.
• Écart entre centre de masse du système solaire et centre du Soleil ? 800 000 km si l’on ne compte que Jupiter, à comparer à Rsoleil = 700 000 km
• Les planètes tournent-elles autour du centre de masse du système solaire ou autour du Soleil ? Ni l’un ni l’autre. Il faut d’abord dire ce que signifie “tourne autour” : on entend ici “décrire une ellipse dont un des foyers est le point considéré”. Considérons pour simplifier le système Terre-Soleil-Jupiter. Il s’agit d’un système à trois corps, et la trajectoire de la Terre n’est pas une ellipse.  

Et en général, ce n’est pas parce qu’il y a un centre de masse que la Terre doit tourner autour. Si on considère deux soleils orbitant l’un autour de l’autre à une distance de 0.2 UA, et la Terre tournant autour à 1 UA, alors vus de la Terre les deux soleils ne sont absolument pas équivalent à un astre de masse 2M situé au centre de masse ! De même, la Lune ne tourne pas autour du centre de masse Terre-Lune-Soleil. La réponse à la question initiale est donc plutôt : autour du Soleil, et c’est perturbé par Jupiter.

• Connaître Rsoleil, Msoleil, RT, MT, 1UA, DTerre−Lune, l’ordre des planètes, au moins
• On peut dire que lorsque la durée de l’expérience est petite devant la période de rotation du référentiel géocentrique autour du soleil (un an), alors on peut dire que celui-ci est galiléen (la trajectoire du référentiel est quasiment rectiligne sur une courte durée). Idem pour une durée courte devant une journée dans le cas du référentiel terrestre.

Bibliographie (de Melzani) :

• Brasselet Mécanique PCSI MPSI.
• Portelli, La physique par la pratique.
•  Tec&Doc PC nouveau programme : vents géostrophiques.
• Carpentier, La physique en applications : exo sur la déviation vers l’est, avec les données de l’expérience.