Définir un mouvement par sa vitesse
Introduction :
Un objet en mouvement suit une trajectoire qui peut être rectiligne ou circulaire. Mais quand nous formulons cette phrase : « Cette voiture roule trop vite ! », on évoque la vitesse de l’objet et celle-ci caractérise aussi le mouvement.
Dans ce cours, nous allons étudier la notion de vitesse, en fonction d’une distance et d’un temps, nous verrons les caractéristiques d’une vitesse constante.
La vitesse
La vitesse
La vitesse d’un objet dépend de la distance parcourue et du temps mis à la parcourir.
Exemple
Un tour de piste d’athlétisme mesure 400 mètres.
À retenir
Une distance est exprimée en mètre ou kilomètre.
Pour calculer une vitesse moyenne, il faut relever le temps mis par l’objet ou la personne pour parcourir la distance.
À retenir
Le temps, ou la durée de la distance parcourue, est exprimée en seconde ou heure.
Définition
Vitesse moyenne :
La vitesse moyenne est le quotient de la distance parcourue par un objet par rapport à la durée du parcours.
Nous avons la formule suivante :
$$\text{vitesse moyenne}=\dfrac{\text{distance parcourue par l’objet}}{\text{durée du parcours}}$$
À retenir
Une vitesse moyenne s’exprime en mètre par seconde (m/s) ou en kilomètre par heure (km/h).
Exemple
Deux champions sud-africains !
L’athlète Wayde van Niekerk a parcouru 400 mètres en 43,03 secondes, soit une vitesse moyenne de 9,29 mètres par seconde (9,29 m/s).
Le pilote Alan van der Merwe détient le record de vitesse de Formule 1 avec 397,481 km/h de vitesse moyenne sur 1 kilomètre.
Il est intéressant d’observer le compteur de la voiture, il indique la vitesse de celle-ci en kilomètres par heure.
Une vitesse constante
Une vitesse constante
Dans cette partie du cours les exemples vont s’appuyer sur la chronophotographie qui est l’analyse du mouvement par des photographies répétées et très rapides à intervalles de temps régulier.
Exemple
Observons la chronophotographie ci-dessous.
La balle parcourt la même distance entre chaque intervalle de temps : sa vitesse est constante.
- Son mouvement est uniforme.
À retenir
Un objet dont la vitesse est constante est animé d’un mouvement uniforme.
Conclusion :
La vitesse dépend de la distance parcourue et de la durée pour parcourir cette distance.
Si la vitesse est constante, le mouvement est uniforme.