CoachUn référentiel est un corps rigide — le sol, une voiture de train, la Terre dans son ensemble — par rapport auquel on enregistre les positions, muni d’une horloge pour les dater. Un corps est au repos dans un référentiel lorsque sa position dans ce référentiel ne change pas avec le temps ; sinon il est en mouvement dans ce référentiel.
Exemples
Exemple 5.3 (Le marcheur dans le train)
Un train roule à par rapport au sol tandis qu’un passager marche vers l’avant à par rapport au train.
- Dans le référentiel du train : le passager se déplace à le long du couloir ; les sièges sont au repos ; les arbres dehors défilent en arrière à .
- Dans le référentiel du sol : les sièges se déplacent à , le passager à , et les arbres sont au repos.
La même scène, deux référentiels, deux descriptions entièrement différentes — et aucune expérience menée à l’intérieur du train ne peut déclarer l’une d’elles « la vraie ».
Exemple 5.9 (Une randonnée avec une pause)
Un randonneur parcourt en de marche, puis se repose pendant , puis parcourt dans les dernières . Vitesse moyenne sur toute la sortie :
La moyenne compte tout le temps écoulé, pauses incluses — ce n’est en général pas la moyenne des vitesses des étapes séparées.
Exemple 5.14 (Le tapis roulant)
Un tapis d’aéroport roule à . Un voyageur marche dessus à par rapport à la bande, dans le sens de marche : vitesse par rapport au sol . En marchant dans le mauvais sens à la même allure : , encore (lentement) en progression contre la bande. En restant immobile sur la bande : par rapport au sol, par rapport à la bande — au repos et en mouvement en même temps, dans deux référentiels différents.