Décrire et mesurer un mouvement

Décrire et mesurer un mouvement

Trajectoire, vitesse, mouvement uniforme, accéléré ou ralenti : le vocabulaire pour parler du mouvement.

Un mouvement, c'est toujours par rapport à quelque chose

Pour parler du mouvement d'un objet, il faut d'abord préciser par rapport à quoi on l'observe. C'est ce qu'on appelle l'objet (ou référentiel) de référence.

Relativité du mouvement Un même objet peut être en mouvement par rapport à un certain référentiel et immobile par rapport à un autre. Le mouvement est relatif.

Exemple : Le passager d'un train Un voyageur assis dans un train :

est immobile par rapport au train (et aux autres passagers) ;

est en mouvement par rapport aux rails et aux maisons traversées.

Trajectoire : la ligne suivie par l'objet

Trajectoire Ensemble des positions successives prises par un objet au cours du temps. On l'obtient en reliant les points de passage.

Rectiligne en ligne droite Circulaire cercle (ou arc de cercle) Curviligne courbe quelconque Et la relativité ?

La trajectoire change selon le référentiel. Une roue de vélo : un point de sa jante décrit un cercle par rapport au cycliste, mais une courbe en arcades (« cycloïde ») par rapport au sol.

Trois façons d'aller : uniforme, accéléré, ralenti

En plus de la forme de la trajectoire, on précise comment la vitesse évolue :

Uniforme Vitesse constante. Sur une chronophoto : les positions sont régulièrement espacées.

Accéléré Vitesse qui augmente. Sur une chronophoto : les écarts grandissent.

Ralenti Vitesse qui diminue. Sur une chronophoto : les écarts se rétrécissent.

Calculer une vitesse moyenne

Vitesse moyenne Distance parcourue par unité de temps. Notée v.

Formule à connaître par cœur v = (d)/(t) v : vitesse en m/s ou km/h d : distance en m ou km t : durée en s ou h

Attention : les unités vont ensemble ; d en m avec t en s donne v en m/s ; d en km avec t en h donne v en km/h.

Conversions clés m/s → km/h : multiplier par 3,6 km/h → m/s : diviser par 3,6 Exemple : 36 km/h = 36 / 3,6 = 10 m/s Exemple : 20 m/s = 20 × 3,6 = 72 km/h On peut isoler d ou t d = v × t : distance connue par v et t t = d / v : durée connue par d et v

L'essentiel

Un mouvement se définit toujours par rapport à un référentiel (relativité).

Trajectoire = ligne suivie. Elle peut être rectiligne, circulaire ou curviligne.

Vitesse qui ne change pas = uniforme ; qui augmente = accéléré ; qui diminue = ralenti.

Vitesse moyenne : v = d/t. Unités : m/s ou km/h (× 3,6 pour passer de m/s à km/h).

Pour mesurer une vitesse, on utilise une chronophotographie, un GPS, un radar, etc.