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Forces et mouvements (Le sport, L'univers)

Vitesse moyenne

La vitesse moyenne d'un corps est le rapport de la distance d qu'il a parcourue par la durée \(\displaystyle{\Delta t}\) écoulée :

\(\displaystyle{v_{\left(m.s^{-1}\right)} = \dfrac{d_{\left(m\right)}}{\Delta t_{\left(s\right)}} = \dfrac{d_{\left(m\right)}}{\ t_{2}{\left(s\right)}-t_{1}{\left(s\right)}}}\).

Conversion de la vitesse en km.h−1 ou en m.s−1

Les vitesses s'expriment en m.s−1 ou en km.h−1. La règle de conversion est :

1 m.s−1 = 3,6 km.h−1

Soit : \(\displaystyle{v_{\left(m.s^{-1}\right)} = \dfrac{v_{\left(km.h^{-1}\right)}}{3,6}}\) et \(\displaystyle{v_{\left(km.h^{-1}\right)} = {v_{\left(m.s^{-1}\right)}}\times 3,6}\)

Valeur du poids d'un corps

\(\displaystyle{P_{\left(N\right)} = m_{\left(kg\right)}\times g_{\left(N.kg^{-1}\right)}}\)

avec :

  • m masse du corps en kg
  • \(\displaystyle{g = 9,81}\) N.kg−1, l'intensité de pesanteur sur Terre (en moyenne)

Principe d'inertie

Dans les référentiels terrestre, géocentrique et héliocentrique, tout corps persévère dans son état de repos ou de mouvement rectiligne et uniforme si les forces qui s'exercent sur lui se compensent, ou en l'absence de forces.

Forces qui se compensent

  • Deux forces \(\displaystyle{\overrightarrow{F_{1}}}\) et \(\displaystyle{\overrightarrow{F_{2}}}\) se compensent si : \(\displaystyle{\overrightarrow{F_{1}} + \overrightarrow{F_{2}} = \overrightarrow{0} \Rightarrow \overrightarrow{F_{1}} = - \overrightarrow{F_{2}} \Rightarrow {F_{1}} = {F_{2}}}\)
    Elles ont donc la même direction , la même valeur et des sens opposés.
  • Dans les situations où leur nombre de forces est supérieur à deux, les forces se compensent si : \(\displaystyle{\overrightarrow{F_{1}} + \overrightarrow{F_{2}} + \overrightarrow{F_{3}} +...= \overrightarrow{0}}\)
    Il faut donc construire leur somme vectorielle et vérifier si elle est égale au vecteur nul.

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