Mouvement

Niveau1

Un mouvement correspond au déplacement d'un objet. Il est donc nécessaire de disposer de 3 éléments pour décrire un mouvement de façon complète:

  1. La trajectoire
  2. La vitesse
  3. Le référentiel

Ainsi pour décrire un mouvement on utilise toujours la même phrase :

Dans le référentiel [référentiel] le mouvement de [objet] est [trajectoire] [vitesse].

Décrire la trajectoire

Une trajectoire est l'ensemble des positions de l'objet au cours du temps, c'est à dire tous les points qu'a occupé l'objet au cours de son déplacement.

Dans la réalité, pour bien voir le mouvement, on réalise une chronophotographie. C'est une série de photos qui permet de visualiser plusieurs positions de l'objet pendant son mouvement .
Sur un schéma, on représente par des points les différentes positions d'un objet dans un intervalle de temps régulier.

Les trajectoires peuvent être de plusieurs sortes :trajectoirnom

  • Rectiligne : en forme de ligne droite
  • Circulaire : en forme de cercle ou d'arc de cercle
  • Curviligne : en forme de courbe quelconque

    Niveau2

    Décrire la vitesse

    La vitesse est une grandeur physique qui permet de comparer la distance parcourue à la durée mise pour parcourir cette distance, elle permet de comparer les mouvements entre eux, savoir si c’est un mouvement plus lent ou plus rapide.

    La vitesse peut évoluer au cours du mouvement, il existe trois évolutions possibles :

    • La vitesse augmente au cours du mouvement, on dit que le mouvement est accéléré.
    • La  vitesse reste constante au cours du mouvement, on dit que le mouvement est uniforme.
    • La vitesse diminue au cours du mouvement, on dit que le mouvement est ralenti ou décéléré

      Niveau3

      Calculer la vitesse moyenne

      La vitesse correspond à la distance parcourue chaque unité de temps. Ainsi si je parcours 10km en 1h, ma vitesse est de 10 km / h (10 kilomètre PAR heure)

      Pour calculer la vitesse (en m / s ou en km / h) il faut diviser la distance (en m ou en km) parcourue par la durée (en s ou en h) du parcours :

      $$vitesse = \frac{distance}{durée}$$

      De façon plus réduite, on peut utiliser la notation de ces grandeurs :

      • v pour la vitesse
      • d pour la distance
      • $\Delta t$ ou simplement t pour la durée/ ($\Delta$ se lit "delta", c'est une lettre grec)

      Ainsi la formule pour calculer la vitesse est :

      $$ v= \frac{d}{\Delta t}$$

      A partir de cette formule on peut donc calculer la vitesse mais aussi la distance ou le temps en connaissant 2 des grandeurs sur les 3.

       

        Niveau4

        Définir le référentiel

        Pour décrire un mouvement il est essentiel de bien spécifier le référentiel, car sinon la description peut être fausse.
        De façon simplifié, un référentiel correspond à un point de vue que l'on choisi pour décrire un mouvement.

        Prenons l'exemple d'une balle que l'on lâche dans un train en mouvement. Lorsque l'on lâche la balle, si on se place dans le référentiel du train (le point de vue du train), la balle rebondie de manière rectiligne.
        Mais hors du train, dans le référentiel terrestre (point de vue à la surface de la Terre), la balle rebondie selon une trajectoire curviligne.

        Il existe 3 référentiels très utilisés:

        • Le référentiel Terrestre, lié au sol, pour décrire tous les mouvements à la surface de la Terre
        • Le référentiel Géocentrique, lié au centre de la Terre, pour décrire les mouvements autour de la Terre (satellites,...)
        • Le référentiel Héliocentrique, lié au centre du Soleil, pour décrire les mouvements dans le système solaire