Cadres de référence avec Blimp the Dog

Feb 03 2023
Imaginez que vous voyagez à l'intérieur de l'une des gouttes de pluie. Que verriez-vous alors que Blimp the Dog gambade dans l'herbe ?
Cadres de référence Différents observateurs verront différentes versions du même événement. Disons que vous êtes à une extrémité du parc et que Blimp court vers vous.
Blimp le chien sous la pluie. Illustration de l'auteur

Cadres de référence

Différents observateurs verront différentes versions du même événement.

Disons que vous êtes à une extrémité du parc et que Blimp court vers vous.

Photo de @Peanutthecorgi sur Twitter

Une personne à l'autre bout verrait Blimp s'enfuir.

Photo de mukphotos de 123RF

Cela signifie que vous et cette autre personne êtes dans des cadres de référence différents .

Un cadre de référence est un système de coordonnées qui peut être utilisé pour déterminer les positions et les vitesses dans ce cadre.

Référentiel inertiel

Il y a un nom spécial que nous donnons aux cadres de référence les plus courants dans notre vie quotidienne. Pour en revenir à vous immobile dans le parc, vous n'accélérez pas par rapport au référentiel de la Terre car vous voyagez à la même vitesse et dans la même direction . Vous voyez donc les choses à partir d'un cadre de référence inertiel .

Référentiel de Pluie

Nous pouvons modéliser la pluie comme tombant à une vitesse constante.

Donc le référentiel de la pluie, appelons-le R, est un référentiel inertiel . Ceci est important car votre référentiel dans le parc , que nous pouvons appeler S, est également inertiel .

Maintenant, nous utilisons un principe qui est l'un des piliers centraux de la mécanique classique, l'invariance galiléenne , qui stipule :

Les lois de la physique sont les mêmes dans tous les référentiels inertiels.

Cela signifie simplement que vous pouvez décrire avec précision le mouvement de Blimp en utilisant soit le cadre de référence, R ou S.

Vitesse du dirigeable en R

Dans S , vous voyez Blimp courir dans les gouttes de pluie et la pluie tomber vers Blimp.

Mais si vous étiez à l'intérieur d'une goutte de pluie, c'est-à-dire que votre référentiel était R , vous verriez Blimp s'élever vers vous , comme un dirigeable !

Mais nous devons également nous rappeler que Blimp court également horizontalement vers la goutte de pluie.

En combinant les composantes de vitesse pour Blimp,

Par conséquent, de l'intérieur d'une goutte de pluie, nous aurions l'impression que Blimp vole dans les airs vers nous !

La nature délicate de la 3ème loi de Newton D'où vient la 3ème loi de Newton ? La physique peut-elle expliquer les pouvoirs de Superman ?

J'espère que vous avez aimé lire mon histoire. Pour voir plus de contenus mathématiques et physiques, suivez cette vache à zéro excentricité .

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