Le mouvement : trajectoire et vitesse 🏃♀️💨
Analyser le Mouvement
Tout autour de nous, des objets sont en mouvement : une voiture qui roule, un ballon qui vole, ou même toi quand tu cours ! Pour décrire un mouvement en physique, on s'intéresse à deux choses principales : la trajectoire (le chemin suivi par l'objet) et la vitesse (si l'objet va vite ou lentement, et si sa vitesse change). La vitesse peut augmenter (mouvement accéléré), diminuer (mouvement ralenti) ou rester la même (mouvement uniforme).
Le Parcours d'une Cycliste
Chronophotographie du mouvement de la cycliste
Positions de la cycliste toutes les 2 secondes. Les distances sont indiquées entre parenthèses.
Questions à traiter
- Quelle est la forme de la trajectoire de la cycliste ? Comment appelle-t-on ce type de mouvement ?
- Calcule la distance parcourue par la cycliste pendant les 2 premières secondes (entre 0s et 2s), puis pendant les 2 secondes suivantes (entre 2s et 4s).
- En comparant les distances parcourues pendant des durées égales, comment évolue la vitesse de la cycliste entre 0s et 6s ?
- Calcule la vitesse moyenne de la cycliste sur l'ensemble du parcours (90 mètres). Donne le résultat en mètres par seconde (m/s).
Simulation : Le Mouvement en Direct
Clique sur les boutons pour voir les différentes phases du mouvement.
Observe comment l'espacement entre les points change quand la vitesse varie.
Correction : Le mouvement : trajectoire et vitesse 🏃♀️💨
Question 1 : Trajectoire du mouvement
Principe :
La trajectoire est la ligne formée par toutes les positions successives d'un objet en mouvement.
Réponse :
D'après le schéma, toutes les positions de la cycliste sont sur une ligne droite. La trajectoire est donc une droite. Un mouvement dont la trajectoire est une droite s'appelle un mouvement rectiligne.
Question 2 : Calcul des distances parcourues
Principe :
On trouve la distance parcourue pendant un intervalle de temps en faisant la différence entre la position finale et la position initiale.
Calculs :
Distance parcourue entre 0s et 2s :
Distance parcourue entre 2s et 4s :
Question 3 : Évolution de la vitesse
Principe :
Si, pour une même durée, la distance parcourue augmente, alors la vitesse augmente. C'est un mouvement accéléré.
Analyse :
On a déjà calculé les distances pour les deux premiers intervalles de 2 secondes. Continuons :
- Entre 0s et 2s : distance = 10 m
- Entre 2s et 4s : distance = 20 m
- Entre 4s et 6s : distance = 60 m - 30 m = 30 m
On voit que la distance parcourue toutes les 2 secondes augmente (10 m, puis 20 m, puis 30 m). On peut donc conclure que la vitesse de la cycliste augmente.
Quiz Intermédiaire 1 : Si la cycliste avait parcouru 15 mètres toutes les 2 secondes, son mouvement aurait été :
Question 4 : Calcul de la vitesse moyenne
Principe :
La vitesse moyenne se calcule en divisant la distance totale parcourue par la durée totale du parcours.
Données :
- Distance totale (d) = 90 m
- Durée totale (t) = 8 s (de 0s à 8s)
Calcul :
Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)
1. La trajectoire d'un objet est :
2. Un TGV qui démarre de la gare a un mouvement :
3. Un coureur parcourt 100 mètres en 10 secondes. Quelle est sa vitesse moyenne ?
Glossaire
- Mouvement
- Changement de position d'un objet au cours du temps par rapport à un autre objet servant de référence (le référentiel).
- Trajectoire
- Ligne imaginaire qui relie toutes les positions successives occupées par un objet pendant son mouvement. Elle peut être droite (rectiligne) ou courbe (curviligne).
- Mouvement Rectiligne
- Mouvement dont la trajectoire est une ligne droite.
- Vitesse
- Indique la rapidité du mouvement d'un objet. La vitesse moyenne se calcule en divisant la distance parcourue par la durée du parcours (\(v = d/t\)).
- Mouvement Uniforme
- Mouvement au cours duquel la vitesse est constante. L'objet parcourt des distances égales pendant des durées égales.
- Mouvement Accéléré
- Mouvement au cours duquel la vitesse augmente. L'objet parcourt des distances de plus en plus grandes pendant des durées égales.
- Mouvement Ralenti (ou Décéléré)
- Mouvement au cours duquel la vitesse diminue. L'objet parcourt des distances de plus en plus petites pendant des durées égales.
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