Le mouvement d'un objet
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On étudie un voyageur assis dans un train en mouvement à la vitesse de 75 km/h.
Par rapport au train, le voyageur est immobile ; sa trajectoire est réduite à un point et sa vitesse est nulle.
Par rapport au paysage, le voyageur est en mouvement à la vitesse du train, soit 75 km/h.
- Si l'objet se déplace sur
une droite ou un segment de droite,
sa trajectoire est dite rectiligne.
Exemple : Trajectoire d’une fusée au début de son lancement.
- Si l'objet se déplace sur un cercle,
sa trajectoire est dite circulaire.
Exemple : Trajectoire des aiguilles d’une montre.
- v en mètres par seconde (m/s ou m·s–1) ;
- d en mètres (m) ;
- t en secondes (s).
Tous les points d’une voiture en mouvement ont la même vitesse : on parle alors de la vitesse v de la voiture.
Les points de l’aiguille des minutes d’une montre n’ont pas tous la même vitesse : un point proche du centre va moins vite qu’un point placé à la périphérie ; ils ont en revanche tous la même vitesse angulaire (ils décrivent tous le même angle en 1 seconde).
La vitesse donnée par un compteur de voiture donne la vitesse instantanée de la voiture à un instant précis.
Au cours d’un voyage, un conducteur roule à une vitesse moyenne de 60 km·h–1 ; sa vitesse instantanée a toutefois pu être de 50 km·h-1 en ville ou bien de 130 km·h–1 sur autoroute.
Le mouvement d’un solide est :
- uniforme lorsque sa vitesse reste constante pendant toute la durée du déplacement.
- accéléré lorsque la vitesse augmente au cours du déplacement.
- ralenti lorsque la vitesse diminue au cours du déplacement.
- La vitesse d’un point d’une aiguille d’une montre est constante : son mouvement est donc uniforme.
- Lors de la phase de démarrage d’un véhicule, le mouvement est accéléré car sa vitesse augmente.
- Lors de la phase de freinage d'un véhicule, le mouvement est ralenti car sa vitesse diminue.
- indiquer son référentiel ;
- indiquer sa trajectoire (rectiligne, circulaire…) par rapport au référentiel ;
- indiquer son type, selon sa vitesse (uniforme, ralenti ou accéléré) ;
- éventuellement donner sa vitesse moyenne ou sa vitesse instantanée.
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