Tester l'hypothèse d'un repère galiléen dans la vie pratique

Un mouvement rectiligne uniforme (MRU) est caractérisé par une trajectoire en ligne droite et une vitesse constante, ce qui implique une accélération nulle. C'est le mouvement naturel d'un corps lorsqu'aucune force ne s'exerce sur lui, comme l'a formulé Newton dans sa première loi (principe d'inertie). Un référentiel dans lequel ce principe est vérifié est appelé référentiel galiléen. Cette expérience permet d'explorer ces concepts fondamentaux de la mécanique classique. Pour vérifier si un mouvement est rectiligne uniforme, plusieurs capteurs de FizziQ peuvent être utilisés: 1) L'accéléromètre: dans un MRU parfait, l'accélération devrait être nulle. Toute variation indique une accélération ou une décélération; 2) Le GPS: en traçant la position au cours du temps, on peut vérifier la linéarité du déplacement et la constance de la vitesse. En pratique, réaliser un véritable MRU en marchant est étonnamment difficile car la marche humaine est naturellement oscillatoire et saccadée. Chaque pas implique une phase d'accélération et de décélération. Cette difficulté illustre pourquoi les MRU parfaits sont rares dans la nature et généralement limités à des périodes brèves. Le principe de relativité galiléenne stipule que les lois de la mécanique sont identiques dans tous les référentiels galiléens. C'est ce qui explique la sensation étrange évoquée dans l'activité: dans un train à grande vitesse en MRU, nous ne "sentons" pas le mouvement car toutes les lois physiques s'y appliquent exactement comme dans un référentiel immobile. C'est seulement l'accélération que nous percevons, d'où l'étrangeté des moments où nous avons l'impression d'être immobiles alors que nous nous déplaçons à grande vitesse. Cette expérience permet ainsi de faire le lien entre un concept théorique fondamental et une expérience sensorielle quotidienne.