Comment qualifie-t-on le mouvement d’un objet dont la vitesse diminue ?|mouvement ralenti
Comment qualifie-t-on le mouvement d’un objet dont la vitesse augmente ?|mouvement accéléré
Comment qualifie-t-on le mouvement d’un objet dont la vitesse reste constante ?|mouvement uniforme
Comment qualifie-t-on le mouvement d’un objet dont la vitesse n’est pas constante ?|mouvement non-uniforme
Avant de décrire un mouvement, il est nécessaire de décrire :
Pour simplifier l’étude, on modélise le système par un point, placé au centre de l’objet.
Poun simplifier l’étude du système {marteau}, on va étudier le mouvement de son centre de gravité.
Quel est le mouvement du ballon ?
Il est possible d’apporter plusieurs réponses valable à cette question.
On appelle relativité du mouvement le fait qu’un même objet peut être vu comme immobile ou en mouvement selon le point de vue de l’observateur. Son mouvement est relatif au référentiel choisi.
Ma trousse posée sur ma table a une vitesse de :
☐ 0 km/h
☐ 1180 km/h
☐ 107 000 km/h
Quelques référentiels à connaître :
1️⃣ Avec votre voisin (si vous en avez un), en 3 minutes répondez, au brouillon aux questions suivantes :
Ce serait un cercle ayant pour rayon la distance entre le point de la surface et l’axe de la Terre.
Ce serait une épicycloïde (un enchainement de boucle suivant un cercle).
Ce serait un cercle ayant pour rayon la distance Terre-Soleil.
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2️⃣ Un parapente, pour avancer, descend continuellement. Il chute en permanence. Pour une bonne aile, la vitesse de descente appelée taux de chute vaut environ 1,1 m.s−1. Pour gagner de l’altitude, le parapente doit donc descendre dans un air qui monte plus vite que son taux de chute.
L’été, les courants ascendant font monter l’air chauffé par le sol à une vitesse verticale d’environ 3 m/s.
Sa vitesse vertical sera vers le haut. Elle sera de (3 - 1,1 = 1,9 m.s−1)
Le parapente descend de 1,1 m.s−1 par rapport à l’air qui l’entoure. C’est donc dans le référentiel de l’air.
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Trajectoire à connaître :
| trajectoire | en forme de | représentation |
|---|---|---|
| rectiligne | droite |  |
| circulaire | arc de cercle |  |
| curviligne | quelconque |  |
Le vecteur déplacement d’un point, représente le déplacement de ce point entre deux positions : \(\overrightarrow{M_1M_2}\)
Cependant ce chemin n’est pas toujours celui pris par le système.
\(M_1 \begin{pmatrix}1\\1\end{pmatrix}\)
\(M_2 \begin{pmatrix}2,5\\2\end{pmatrix}\)
alors le vecteur déplacement vaut :
\(\overrightarrow{M_1M_2} \begin{pmatrix}2,5 - 1\\2-1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1,5\\1\end{pmatrix}\)
explication sur les coordonnées M1(x1,y1), … M1M2 = ( )
Le vecteur vitesse moyenne d’un déplacement \(\overrightarrow{M_1M_2}\) est :
\[\vec v = \frac{\vec d}{Δt} = \frac{\overrightarrow{M_1M_2}}{t_2 - t_1}\]
3️⃣ Représenter en vert le vecteur vitesse moyenne sur le trajet M1M2. La vitesse moyenne est de 2,5 m/s. On prendra pour échelle 2 m/s −> 1 cm
Rappel conversion m/s <−> km/h
Exercice de conversion
Convertir les vitesse suivantes en m/s et km/h.
Une personne qui avance à 1 m.s−1 avance à une vitesse de 3,6 km.h−1.
Au cours d’un mouvement, la vitesse peut évoluer en sens, en direction et en valeur. La notion de vitesse moyenne ne permet pas de le savoir. On peut décomposer la trajectoire d’un point en une succession de positions \(M_1\), \(M_2\), … , \(M_{i–1}\), \(M_i\), \(M_{i+1}\), …
Le vecteur vitesse d’un point \(M_i\) de la trajectoire est assimilé au vecteur vitesse moyenne entre deux points les plus proches possibles : le point \(M_{i–1}\) « juste avant \(M_i\) » et le point \(M_{i+1}\) « juste après \(M_i\) ». La durée entre deux points est constante sur une chronophotographie. On la note \(Δt\).
Tracer le vecteur vitesse en M1
Ici, il s’est écoulé un temps Δt = 0,1 s entre chaque point. On approche le vecteur vitesse par la relation :
\[\vec v ≈ \frac{\overrightarrow{M_1M_2}}{Δt}\]
Les caractéristiques du vecteur vitesse sont :
N.B. − Pour le représenter, il faut donc préciser une échelle.
D’une manière générale :
\[\overrightarrow{v} \approx \frac{\overrightarrow{M_{i-1}M_{i+1}}}{2Δt}\]
Avec \(M_{i-1}M_{i+1}\) : longueur du segment \([M_{i–1}M_{i+1}]\).
vitesse moyenne −> vitesse instantanée (impossible à mesurer)
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Ex 19 p. 162
Ex 21 p. 162