Observée dans un référentiel géocentrique, la Lune tourne autour de la Terre sur une trajectoire quasi-circulaire. Elle présente un aspect qui varie au cours de cette rotation (phases).
Pour décrire le mouvement de la Lune et des satellites, on utilise le référentiel géocentrique : le centre de la Terre est choisi comme référentiel. La Lune décrit une trajectoire circulaire autour de la Terre.
La Lune tourne autour de la Terre dans un mouvement d'ouest en est. Elle effectue un tour complet autour de la Terre avec une période de 27,32 jours. Cette période est appelée révolution sidérale. Au cours de sa révolution autour de la Terre, on ne voit pas sous un même angle la partie éclairée de la Lune.
Observé dans le référentiel héliocentrique, le mouvement de la Lune est quasiment circulaire et uniforme.
La Lune se déplace autour de la Terre selon une orbite dont le plan est très proche de celui de l'écliptique du Soleil. Elle tourne également sur elle-même dans le même temps qu'elle décrit son orbite autour de la Terre ce qui explique qu'elle nous présente toujours la même face.
En effet, si la Lune n'était soumise à aucune force, elle adopterait un mouvement rectiligne et uniforme alors qu'elle a un mouvement circulaire autour de la Terre.
2) Pourquoi n'étudie-t-on pas ce mouvement dans le référentiel terrestre ? Dans le référentiel Terrestre, la Lune fait le tour de la Terre en 1 jour et en plus se décale dans le ciel un peu chaque jour.
Les référentiels les plus couramment employés sont les référentiels terrestre, géocentrique et héliocentrique. Chacun de ces référentiels est adapté pour étudier des mouvements particuliers, ce qui permet de faciliter leur description.
Les référentiels géocentrique et héliocentrique (ou de Kepler), cités dans le programme, sont décrits. Référentiel, référentiel géocentrique, référentiel héliocentrique.
On appelle référentiel galiléen ou inertiel, tout référentiel muni de la chronologie privilégiée, tel qu' un point matériel soumis à aucune force, y ait un mouvement rectiligne et uniforme. Deux référentiels galiléens sont en mouvement de translation rectiligne et uniforme l' un par rapport à l' autre.
En effet, si la Lune n'était soumise à aucune force, elle adopterait un mouvement rectiligne et uniforme alors qu'elle a un mouvement circulaire autour de la Terre.
Donc la vitesse de la Lune par rapport au Soleil varie entre 103% et 97% de la vitesse de la Terre par rapport au Soleil. En particulier, comme la vitesse de la Lune autour du Soleil n'est jamais négative, il n'y a pas de mouvement de rétrogradation de la Lune dans le référentiel du Soleil.
Elle tourne autour d'elle en 27,3 jours à une distance moyenne de 384 000 kilomètres. La Lune tourne aussi sur elle-même en 27,3 jours. A cause de cette égalité entre rotation et révolution, la Lune présente toujours la même face à la Terre. »
La raison est simple : la Lune met autant de temps à tourner sur elle-même (rotation) qu'elle met à tourner autour de la Terre (révolution), un peu plus de 27 jours. On parle de rotation synchrone. A mesure qu'elle se déplace dans le ciel, la Lune pivote pour dérober à notre regard sa face mystérieuse.
La lune ne produit aucune lumière. Si elle brille, c'est parce qu'elle reflète la lumière du soleil. Cela est dû aux minéraux qui composent sa surface.
La face visible de la Lune n'est donc pas éclairée de la même manière par le Soleil. Précisément, la Lune ne produit pas de lumière et ne rayonne pas par elle-même. Elle reflète en fait la lumière du Soleil qui l'éclaire, d'où cette impression que la Lune brille. Différentes intensités sont alors perceptibles.
Observée dans un référentiel géocentrique, la Lune tourne autour de la Terre sur une trajectoire quasi-circulaire. Elle présente un aspect qui varie au cours de cette rotation (phases). La Lune tourne également sur elle-même et présente toujours la même face à la Terre.
Si un référentiel A se déplace par rapport à un autre référentiel B par un mouvement de translation uniforme ( constante entre les deux) et que B est un référentiel galiléen, alors A est lui aussi un référentiel galiléen. Cas particulier : si A est immobile par rapport à B galiléen, alors bien entendu A est galiléen.
Le référentiel terrestre est le référentiel le plus utilisé : il est centré en un point de la Terre, et ses axes sont liés à la rotation terrestre : un homme « immobile » est donc fixe dans le référentiel terrestre. Le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen dans les expériences usuelles.
Le référentiel terrestre est un référentiel centré sur le centre de masse de la Terre et dont les trois axes sont liés au globe terrestre. Ce référentiel est en mouvement de rotation pure dans le référentiel géocentrique.
Dans le référentiel héliocentrique, les trajectoires des planètes autour du Soleil sont des cercles.
référentiel héliocentrique : a pour point fixe le centre du Soleil, et de même ses axes sont définis par rapport à des étoiles lointaines.
La Lune fait un tour sur elle-même en un peu plus de 27 jours (appelé mois sidéral) et un tour autour de la Terre en un peu plus de 27 jours. Sa rotation et sa révolution sont synchrones. Vu du dessus, la Terre tourne sur elle-même dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et la Lune orbite dans le même sens.