Les différents types de mouvements
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Objectifs
► Prérequis
► Objectifs
- Relativité du mouvement
- Distinguer vitesse moyenne et vitesse instantanée.
- Mouvement rectiligne et mouvement circulaire.
► Objectifs
- Décrire la vitesse d'un mouvement.
- Déterminer le type de mouvement grâce à une chronophotographie ou un diagramme des vitesses.
1. Décrire la vitesse d'un mouvement
La vitesse d’un objet en mouvement peut être
constante (elle ne change pas) ou variable
(elle change).
Dans le cas où la vitesse est variable :
- quand elle augmente, on dit qu’il y a une accélération ;
- quand elle diminue, on dit qu’il y a une décélération.
a. Les mouvements uniformes
Le mouvement d’un objet est uniforme
lorsque sa vitesse instantanée reste
constante au cours du temps.
Exemple :
L’ISS (station spatiale internationale) tourne autour de la Terre à une vitesse constante de 27 600 km/h, cette vitesse ne change pas.
L’ISS (station spatiale internationale) tourne autour de la Terre à une vitesse constante de 27 600 km/h, cette vitesse ne change pas.
Mouvement uniforme de
l'ISS.
b. Les mouvements accélérés
Le mouvement d’un mobile est
accéléré lorsque sa vitesse
instantanée augmente au cours du temps.
Exemple :
Un avion au décollage a un mouvement accéléré car sa vitesse augmente : elle passe de 0 km/h quand il est à l’arrêt à environ 250 km/h quand il décolle en bout de piste.
Un avion au décollage a un mouvement accéléré car sa vitesse augmente : elle passe de 0 km/h quand il est à l’arrêt à environ 250 km/h quand il décolle en bout de piste.
Mouvement
accéléré d'un avion au
décollage.
c. Les mouvements ralentis
Le mouvement d’un mobile est ralenti
lorsque sa vitesse instantanée diminue au
cours du temps.
Exemple :
Une coureuse qui a passé la ligne d’arrivée ralentit. Elle perd de la vitesse, on parle de décélération.
Une coureuse qui a passé la ligne d’arrivée ralentit. Elle perd de la vitesse, on parle de décélération.
Mouvement ralenti
d'une coureuse qui décélère.
2. Déterminer le type de mouvement
On peut déterminer si un mouvement est uniforme,
accéléré ou ralenti en observant des
chronophotographies ou un diagramme des
vitesses.
a. Avec des chronophotographies
Les chronophotographies sont des
photographies prises à intervalles de temps
égaux sur la même pellicule.
► Mouvement rectiligne
Un mouvement rectiligne est un mouvement dont la
trajectoire est une droite.
Exemples :
Mouvement d’un ascenseur, mouvement d’un tiroir, mouvement d’une voiture sur une ligne droite.
Mouvement d’un ascenseur, mouvement d’un tiroir, mouvement d’une voiture sur une ligne droite.
On étudie les chronophotographies d’une voiture en mouvement rectiligne.
- Mouvement rectiligne uniforme
-
Observations
Les distances parcourues pendant des intervalles de temps égaux sont égales.
Conclusions
La vitesse est constante et le mouvement est uniforme.Chronophotographie d'une voiture en mouvement rectiligne uniforme. - Mouvement rectiligne accéléré
-
Observations
Les distances parcourues pendant des intervalles de temps égaux sont de plus en plus grandes.
Conclusions
La vitesse augmente et le mouvement est accéléré.Chronophotographie d'une voiture en mouvement rectiligne accéléré. - Mouvement rectiligne ralenti
-
Observations
Les distances parcourues pendant des intervalles de temps égaux sont de plus en plus petites.
Conclusions
La vitesse diminue et le mouvement est ralenti.Chronophotographie d'une voiture en mouvement rectiligne ralenti.
► Mouvement circulaire
On étudie la chronophotographie du mouvement de la lune autour de la Terre.
Observations Ce mouvement est pratiquement circulaire.
Conclusions
|
Chronophotographie du mouvement de la lune
autour de la Terre.
|
b. Avec un diagramme des vitesses
Pour réaliser un diagramme des vitesses, on note
la vitesse de l’objet en mouvement à
différents instants à l’aide
d’un compteur de vitesse. On reporte en
abscisse le temps et en ordonnée les vitesses.
Exemple :
On note la vitesse d’une voiture toutes les minutes pendant 15 min.
Les résultats sont reportés dans le tableau suivant :
On note la vitesse d’une voiture toutes les minutes pendant 15 min.
Les résultats sont reportés dans le tableau suivant :
Temps (min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
Vitesse (km/h) | 0 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 50 | 40 | 30 |
Le graphique ci-contre représente la
vitesse d’une voiture en fonction du
temps. Quel est le mouvement de cette voiture au cours du temps ?
|
Évolution de la vitesse en fonction du temps. |
L'essentiel
La vitesse d’un objet peut :
- être constante, on dit que le mouvement est uniforme.
- augmenter, on dit que le mouvement est accéléré.
- diminuer, on dit que le mouvement est décéléré ou ralenti.
Mouvement | Uniforme | Accéléré | Décéléré |
Vitesse | Constante | Augmente | Diminue |
Graphique
v = f(t)
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