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.