Physique-chimie · 4e
Relativité du mouvement : quiz de 4e
Publié le 12 novembre 2026 · Mis à jour le 12 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un objet n'est jamais en mouvement ou au repos tout court : cela dépend de l'observateur et du référentiel choisi 13.
- Un même objet peut être au repos dans un référentiel et en mouvement dans un autre 34.
- Pour décrire un mouvement, on commence toujours par dire par rapport à quoi on le décrit.
- Pour un mouvement uniforme, la vitesse relie distance et durée 1.
Avant de commencer
Ce quiz porte sur la relativité du mouvement. Le programme de 4e demande de comprendre que le mouvement se décrit différemment selon l'observateur, dans des cas simples comme un train qui démarre le long d'un quai 1. Il demande aussi de distinguer le mouvement du repos et d'introduire la notion de référentiel 3.
Les questions couvrent :
- la différence entre être immobile et être en mouvement ;
- le choix du référentiel (l'objet par rapport auquel on décrit le mouvement) ;
- le rôle de l'observateur, immobile ou en mouvement 1 ;
- la description d'un même point dans deux référentiels différents 45 ;
- un calcul simple de vitesse pour un mouvement uniforme 1.
Quiz
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Par rapport au train, la distance entre la passagère et les murs du wagon ne change pas : elle est donc immobile dans ce référentiel 3. Le fait que le train avance est vrai, mais cela concerne un autre référentiel, celui du quai. La vitesse du train n'intervient pas pour répondre à cette question.
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Pour un observateur resté sur le quai, la passagère s'éloigne ou se rapproche des repères du quai : elle est en mouvement dans ce référentiel 1. La réponse « immobile » est tentante parce qu'elle ne bouge pas de son siège, mais c'est le point de vue du train, pas celui du quai. Marcher dans le wagon n'est pas nécessaire pour être en mouvement par rapport au quai.
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C'est faux. Le mouvement dépend de l'observateur et du référentiel : le programme parle d'observateur immobile ou en mouvement pour cette raison 1. Croire qu'il existe un repos « pour tout le monde » est l'erreur la plus courante sur ce chapitre.
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Le référentiel est ce par rapport à quoi on décrit le mouvement : le sol, un train, un vélo. Cette notion sert justement à comprendre la relativité des mouvements 3. La vitesse, la trajectoire et la durée sont des grandeurs qu'on mesure ensuite, une fois le référentiel choisi.
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Si tu ne regardes que l'autre train, la distance entre lui et toi change, ce qui donne l'impression de bouger. Ce type de situation, avec un train le long d'un quai, est un exemple typique du programme 1. En regardant le quai, tu vois que ton train est immobile par rapport au sol. L'impression n'est pas une erreur absurde : elle est juste valable dans un autre référentiel. Le quai ne se déplace pas, et un seul des deux trains bouge par rapport au sol.
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Tout objet peut servir de référentiel : la route, un arbre ou le vélo. Le choix change la description : par rapport à la route, le cycliste avance ; par rapport à son vélo, il est immobile. L'idée qu'un seul référentiel serait valable est fausse : l'étude d'une balle lâchée d'un vélo en mouvement se fait justement dans deux référentiels différents 4.
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Le conducteur reste au même endroit dans l'habitacle : il est immobile dans le référentiel de la voiture. Il s'éloigne des repères de la route : il est en mouvement dans le référentiel de la route 3. La dernière réponse est fausse, puisque justement il y a un référentiel où il est au repos.
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Le sac garde la même position par rapport au siège et au wagon : il est au repos dans le référentiel du train. Par rapport au quai ou à un arbre, sa position change : il est en mouvement dans ces deux référentiels 3. Dire qu'il est au repos dans aucun référentiel est faux, puisque le référentiel du train convient.
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Le voyageur ne change pas de place sur sa marche : il est immobile par rapport à l'escalator. Mais la marche monte et l'emporte, donc il change de hauteur par rapport au sol : il est en mouvement dans ce référentiel 3. Dire « il ne bouge pas, donc il est immobile » oublie de préciser le référentiel.
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Le même objet peut être décrit comme immobile ou en mouvement selon le référentiel : c'est le cœur de la relativité des mouvements 13. Il est faux de croire que le sol serait le seul référentiel possible : on peut choisir un train, un vélo, etc. 4. Et la vitesse existe bien, mais sa valeur dépend du référentiel.
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La trajectoire d'un point dépend du référentiel : on le constate en décrivant le mouvement d'une balle lâchée d'un vélo en mouvement dans deux référentiels différents 4. Que la balle tombe sous l'effet de son poids ne change rien au fait que la forme de la trajectoire varie d'un référentiel à l'autre. La balle existe évidemment pour les deux observateurs.
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Pour un mouvement uniforme, la vitesse se calcule en divisant la distance par la durée 1 : m/s. L'erreur fréquente consiste à multiplier au lieu de diviser, ce qui donnerait 1 350, un nombre sans rapport avec une vitesse de chariot. Cette vitesse vaut dans le référentiel du sol : dans un autre référentiel, elle serait différente.
Les questions qu'on se pose
Comment savoir quel référentiel choisir dans un exercice ?
L'énoncé le donne le plus souvent : « par rapport au sol », « dans le train ». Quand il ne le dit pas, on prend en général l'objet auquel est lié l'observateur dont on décrit le point de vue (le sol, le train où il est assis…). L'essentiel est d'écrire le référentiel dans ta réponse, par exemple « immobile dans le référentiel du train » 3.
Est-ce que le mouvement existe vraiment, si tout dépend de l'observateur ?
Oui. Ce qui dépend de l'observateur, c'est la description du mouvement : un objet peut être au repos pour l'un et en mouvement pour l'autre 1. Chaque description est juste dans son référentiel. Tu n'as donc pas à dire qui a raison, mais à préciser par rapport à quoi tu décris le mouvement.
La relativité du mouvement change-t-elle la façon de calculer une vitesse ?
La formule reste la même pour un mouvement uniforme : vitesse égale distance divisée par durée 1. Ce qui change, c'est la distance mesurée : elle dépend du référentiel. Une même personne n'a donc pas la même vitesse par rapport au quai et par rapport au train.
Sources
Programme visé : Programme d'enseignement du cycle des approfondissements (Cycle 4) — Mouvement et interactions · Ministère de l'Éducation nationale
- Programme d'enseignement du cycle des approfondissements (Cycle 4) — Mouvement et interactions, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 12 novembre 2026.
- Ressources d'accompagnement du programme de physique-chimie au cycle 4, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
- Mouvement et interactions — Document de progression pédagogique, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
- Balle lâchée d'un vélo en mouvement — Activité sur la relativité du mouvement, Académie de Paris. Consulté le 12 novembre 2026.
- Exercices sur référentiel et principe d'inertie, Académie de Paris. Consulté le 12 novembre 2026.
- Lois du mouvement de Newton, Wikipédia. Consulté le 12 novembre 2026.
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