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Claude Meny 5 years ago
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@ -196,27 +196,39 @@ unité d'invariant.
(CME) (CME)
1. La sphère est plongée dans l'espace tridimensionnel euclidien classique. 1. La sphère est plongée dans l'espace tridimensionnel euclidien classique.
Dans tout système de coordonnées cartésiennes $`(O, x, y, z)`$ où l'origine $`O`$
Dans tout système de coordonnées cartésiennes $`\mathscr{S}_O=(O, x, y, z)`$ où l'origine $`O`$
des coordonnées est située au centre de la sphère de rayon $`R`$, les coordonnées des coordonnées est située au centre de la sphère de rayon $`R`$, les coordonnées
$`(x_M, y_M, z_M`$ de tout point $`M`$ situé à la surface de la sphère vérifient : $`(x_M, y_M, z_M`$ de tout point $`M`$ situé à la surface de la sphère vérifient :
$`x_M^2+y_M^2+z_M^2=R^2`$
<br>
$`x_M^2+y_M^2+z_M^2=R^2`$,
<br>
soit en notation indicielle :
$`(x^1_M)^2+(x^2_M)^2+(x^3_M)^2=R^2`$, ou encore
$`\displaystyle\sum_{i=1}^3 (x^i_M)^2=R^2`$
2. Précisons un peu. Quelque-soit un point $`M`$ à la surface de la sphère, nous pouvons 2. Précisons un peu. Quelque-soit un point $`M`$ à la surface de la sphère, nous pouvons
choisir un système de coordonnées cartésiennes $`\mathscr{S}=(O, x, y, z)`$ d'origine $`O`$ au centre
choisir un système de coordonnées cartésiennes $`\mathscr{S}_O=(O, x, y, z)`$ d'origine $`O`$ au centre
de la sphère, et tel que $`M`$ soit situé sur l'axe $`Oz`$ : les coordonnées du point $`M`$ de la sphère, et tel que $`M`$ soit situé sur l'axe $`Oz`$ : les coordonnées du point $`M`$
sont alors $`(x_M=0\,,y_M=0\,, z_M=R)`$, et elle vérifient bien sûr toujours $`x_M^2+y_M^2+z_M^2=R^2`$. sont alors $`(x_M=0\,,y_M=0\,, z_M=R)`$, et elle vérifient bien sûr toujours $`x_M^2+y_M^2+z_M^2=R^2`$.
3. En gardant inchangés les directions et sens de axes, déplaçons l'origine à la surface 3. En gardant inchangés les directions et sens de axes, déplaçons l'origine à la surface
de la sphère. L'origine sera alors située au point $`M`$ et la nouveau système d'axes
$`(M, x', y', z')`$ est obtenu avec le changement de variables :
$`\begin{vmatrix} x'=x \\ y'=y \\ z'=z-R \end{vmatrix}`$.
de la sphère. L'origine du nouveau système $`\mathscr{S}_M=(M, x, y, z)`$ est alors située au point $`M`$.
Nous pouvons alors faire 3 remarques : Nous pouvons alors faire 3 remarques :
\- ce nouveau système d'axe reste cartésien. \- ce nouveau système d'axe reste cartésien.
\- les coordonnées du point $`M`$ sont $`(x_M=0\,,y_M=0\,, 0)`$. \- les coordonnées du point $`M`$ sont $`(x_M=0\,,y_M=0\,, 0)`$.
\- l'ensemble des points tels que $`z_M=0`$ définissent le plan tangent à la sphère au point $`M`$.
\- l'ensemble des points tels que $`z_M=0`$ définissent le plan tangent à la sphère au point $`M`$.
4. Dans ce système $`\mathscr{S}_M=(M, x, y, z)`$, les coordonnées de tout point $`P`$ de la sphère vérifient :
$`x_P^2+y_P^2+(z_P+R)^2=R^2`$
<br>
En notation indicielle :
$`(x^1_M)^2+(x^2_M)^2+(x^3_M)^2=R^2`$, soit encore
$`\displaystyle\sum_{i=1}^3 (x^i_M)^2=R^2`$
5.
4. Pour un être confiné dans les deux dimensions de la surface de la sphère (appellons-le "fourmie"), la dimension
portée par l'axe $`Mz`$ n'existe pas. Il ne peut décrire sa variété 2D qu'avec le système de coordonnées
$`\mathscr{S}_M=(M\,,x\,,y)`$ qu'il s'est construit (ou un système équivalent).

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