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Mouvements et vitesse Cours

Décrire le mouvement d'un corps consiste à indiquer la nature de la trajectoire ainsi que la valeur de sa vitesse. Selon comment celle-ci évolue, le mouvement sera qualifié d'uniforme, d'accéléré ou de ralenti.

I

La trajectoire

A

Définition

Trajectoire

La trajectoire d'un objet en mouvement est le chemin suivi par l'objet.

-
Trajectoire d'un skieur dans la neige
B

Les différentes trajectoires

1

La trajectoire rectiligne

Un objet a une trajectoire rectiligne lorsque le chemin qu'il a suivi forme une ligne droite.

-
Trajectoire rectiligne d'une moto
2

La trajectoire circulaire

Un objet a une trajectoire circulaire lorsque le chemin qu'il a suivi forme un cercle.

-
Trajectoire circulaire d'un point
II

La vitesse

Vitesse

La vitesse d'un objet est obtenue en divisant la distance parcourue par l'objet, par la durée de son trajet :

\(\displaystyle{v = \dfrac{D}{t}}\)

Avec :

  • D la distance parcourue par l'objet, exprimée en mètres (m).
  • t la durée du trajet, exprimée en secondes (s).
  • v la vitesse de l'objet, exprimée en mètres par seconde (m/s).

Un sprinteur met 12 secondes pour parcourir 100 mètres, sa vitesse est alors :

\(\displaystyle{v = \dfrac{D}{t}}\)

\(\displaystyle{v = \dfrac{100}{12}}\)

\(\displaystyle{v = 8,3}\) m/s

On exprime aussi souvent la vitesse en kilomètres par heure (km/h). Dans ce cas :

  • La distance D parcourue est exprimée en kilomètres (km).
  • La durée t écoulée est exprimée en heures (h).

Une voiture parcourt 134 km en 2 heures, sa vitesse est alors :

\(\displaystyle{v = \dfrac{D}{t}}\)

\(\displaystyle{v = \dfrac{134}{2}}\)

\(\displaystyle{v = 67}\) km/h

III

Les différents types de mouvements

A

Le mouvement uniforme

Si un objet parcourt des distances égales pendant des durées égales, alors sa vitesse est constante, on dit que son mouvement est uniforme.

Les différentes positions du point étant espacées de la même distance, sa vitesse est constante : son mouvement est donc circulaire et uniforme.

-

Mouvement circulaire et uniforme

Les mouvements de la Terre et de Mars autour du Soleil sont (pratiquement) circulaires et uniformes.

-

Mouvements de la Terre et de Mars autour du Soleil

B

Le mouvement accéléré

Si un objet parcourt des distances de plus en plus grandes pendant des durées égales, alors sa vitesse augmente, on dit que son mouvement est accéléré.

Lors de son démarrage, la moto parcourt des distances de plus en plus grandes pendant des durées égales, son mouvement est donc rectiligne et accéléré.

-

Mouvement rectiligne et accéléré

C

Le mouvement ralenti

Si un objet parcourt des distances de moins en moins grandes pendant des durées égales, alors sa vitesse diminue, on dit que son mouvement est ralenti.

Lorsqu'on lance un objet vers le haut, il parcourt des distances de moins en moins grandes avant d'atteindre le sommet de sa trajectoire : dans cette phase, son mouvement est donc ralenti.

-

Mouvement curviligne et ralenti