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