Vitesse relative - Définition et Explications

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Introduction

Albert Einstein
Avant Einstein
Avec Einstein
En physique des particules
Méta

L'expression vitesse relative est communément utilisée, pour exprimer la différence des vitesses de deux mobiles ou la variation dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) de la distance entre deux mobiles.
Elle est aussi employée pour exprimer des variations comparées par rapport au temps de quantités autres que des distances : vitesse (On distingue :) relative de croissance (du poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...), de la taille etc.).
Aussi simple qu'elle puisse apparaître au premier abord, cette notion, en fonction du contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le...) où elle est utilisée, nécessite des définitions précises des différents objets concrets (matériels) ou théoriques (mathématiques) qu'elle met en œuvre. De l'automobiliste qui se fait dépasser sur une autoroute (Une autoroute est une route réservée à la circulation des véhicules motorisés rapides...) par un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un...) dont il veut estimer la vitesse, jusqu'au scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) cherchant la méthode d'accostage (En anglais, le terme correspondant est soft docking.) de deux engins spatiaux la plus économique en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...), en passant par le navigateur vérifiant qu'il n'est pas en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie...) de collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de...) avec un autre navire (Un navire est un bateau destiné à la navigation maritime, c'est-à-dire prévu...), on imagine aisément que les méthodes de mesures et de calculs vont être différentes.
L'appréciation des distances, des vitesses de déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...), la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par...) des trajectoires, la précision des mesures et des résultats, dépendent du domaine d'application.

Limites du sujet de l'article sur la vitesse relative

C'est une vitesse s'appliquant aux distances parcourues dans l'espace

Si la vitesse exprime de façon générale la variation d'une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) (autre que le temps, comme la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...), la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...), le poids etc.) par rapport à une durée (écart de temps), ce qui suit ne concerne que les domaines de la cinématique (En physique, la cinématique est la discipline de la mécanique qui étudie le...) et de la mécanique : mécanique newtonienne (La mécanique newtonienne est une branche de la physique. Depuis les travaux d'Albert Einstein,...) ou mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...) relativiste. Par vitesse on entendra donc distance parcourue par unité de temps. La vitesse relative étant une vitesse, elle pourra être définie, suivant les besoins, par une seule grandeur scalaire (Un vrai scalaire est un nombre qui est indépendant du choix de la base choisie pour exprimer les...) (20 km/h, 1 tour par minute) ou par plusieurs grandeurs permettant d'en préciser les caractéristiques, comme la direction et le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...). (Voir dans l'article sur la vitesse : vecteur (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet...) vitesse, vitesse angulaire (En physique, et plus spécifiquement en mécanique, la vitesse angulaire ω, aussi appelée...), vitesse aréolaire, vitesse instantanée, vitesse moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...), vitesse curviligne.)

Relativité

Les exemples qui suivent n'ont pas pour objectif d'expliciter les théories de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) relativiste (relativité restreinte, relativité générale). Cependant l'intérêt qu'elles présentent sera abordé, quand la mécanique classique atteint ses limites de validité (en cohérence ou en précision).

Vocabulaire

Il pourra s'avérer utile de consulter les articles consacrés à certains termes scientifiques comme référentiel galiléen (En physique, un référentiel galiléen, ou inertiel, est un référentiel dans...) ou de métier, en particulier pour les exemples concernant la navigation maritime (La navigation maritime concerne toute les activités humaines de circulation sur les mers et...).

Remarques préliminaires sur les référentiels

Le référentiel est un système qui permet d'observer et de noter (repérer) les positions successives d'un mobile dans l'espace et dans le temps, ce système étant invariant pendant la durée des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...). Un référentiel comprend donc au moins un axe d'espace (une dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une...) spatiale) et un axe de temps (une dimension temporelle, a priori indépendante de l'espace) qui permettent à un observateur de situer un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) (fixe ou mobile). En mécanique, les référentiels ont des définitions scientifiquement appropriées. (Voir référentiel galiléen.) Il est remarquable que la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la...) des référentiels est importante pour établir les formules mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide...) qui permettent de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) d'un référentiel à un autre en conservant les lois de la physique, en fonction de chacune des approches de la physique ( Lois de Newton, relativité restreinte (La relativité restreinte est la théorie formelle élaborée par Albert Einstein...), relativité générale (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale...), mécanique quantique).
Dans ce qui suit, le mot référentiel servira généralement à désigner un système de coordonnées spatiales (sur une dimension, un plan (2 dimensions), un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) (3 dimensions) ) et un chronomètre.

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