Les variations de vitesse
Introduction :
Tous les objets peuvent rester immobiles ou se déplacer. Dans ce deuxième cas on dit que l’objet est en mouvement. Le mouvement peut être caractérisé par la trajectoire, mais il dépend aussi de la vitesse.
Dans ce cours nous allons d’abord étudier le mouvement uniforme, puis les variations de vitesse lors d’un mouvement.
Le mouvement rectiligne uniforme
Le mouvement rectiligne uniforme
La trajectoire rectiligne d’un objet peut se représenter par un ensemble de positions de l’objet à intervalles de temps réguliers. Ainsi les positions de l’objet, représentées par des points, dépendent de sa vitesse.
- Lorsque la vitesse de l’objet est constante, qu’elle ne varie pas, sa trajectoire est représentée par des points espacés de façon régulière.
Définition
Mouvement rectiligne uniforme :
Lorsqu’un objet est en mouvement en ligne droite et que sa vitesse est constante, on dit alors que l’objet a un mouvement rectiligne uniforme.
Exemple
On parle de mouvement rectiligne uniforme pour :
- un passager d’un train qui roule à une vitesse constante ;
- une voiture roulant sur une ligne droite à une vitesse constante de $120\ \text{km/h}$ pendant $2\ \text{h}$.
La trajectoire d’un objet en mouvement peut se représenter par l’ensemble des positions de l’objet relevées à intervalles de temps réguliers. On effectue ce relevé à l’aide d’un chronographe.
- Ainsi dans un mouvement rectiligne uniforme les points sont régulièrement espacés.
Un objet n’a pas toujours un mouvement uniforme, sa vitesse peut aussi varier.
Le mouvement rectiligne accéléré
Le mouvement rectiligne accéléré
Au cours d’un mouvement la vitesse d’un objet peut augmenter.
Définition
Mouvement rectiligne accéléré :
Lorsqu’un objet est en mouvement en ligne droite et que sa vitesse est croissante (de plus en plus grande), on dit alors que l’objet a un mouvement rectiligne accéléré.
Exemple
On parle de mouvement rectiligne accéléré pour :
- une balle tombant au sol après avoir été lâchée ;
- une voiture roulant sur une ligne droite en passant de $0\ \text{km/h}$ à $100\ \text{km/s}$ en $10\ \text{s}$.
La trajectoire d’un objet en mouvement peut se représenter par l’ensemble des positions de l’objet relevées à intervalles de temps réguliers.
- Ainsi dans un mouvement rectiligne accéléré les points sont de plus en plus espacés.
Mouvement rectiligne ralenti
Mouvement rectiligne ralenti
Lorsque la vitesse d’un objet diminue, on dit que son mouvement ralentit.
Définition
Mouvement rectiligne ralenti :
Lorsqu’un objet est en mouvement en ligne droite et que sa vitesse est décroissante (de plus en plus petite), on dit alors que l’objet a un mouvement rectiligne ralenti.
Exemple
On parle de mouvement rectiligne ralenti pour :
- un cycliste roulant sur une ligne droite et qui arrête de pédaler, ou qui actionne les freins ;
- une voiture roulant sur une ligne droite et qui passe de $100\ \text{km/h}$ à $0\ \text{km/s}$ en $10\ \text{s}$.
La trajectoire d’un objet en mouvement rectiligne ralenti peut se représenter par un ensemble de positions de l’objet à intervalles de temps réguliers.
- Ainsi dans un mouvement rectiligne ralenti, les points sont de moins en moins espacés.
À retenir
Pour tout objet qui suit un mouvement rectiligne :
- si sa vitesse diminue, alors son mouvement est ralenti ;
- si sa vitesse reste constante, alors son mouvement est uniforme ;
- si sa vitesse augmente, alors son mouvement est accéléré.
Conclusion :
Le mouvement d’un objet est donc défini par sa trajectoire et sa vitesse. Pour un mouvement rectiligne on différencie trois cas : le mouvement ralenti, le mouvement uniforme et le mouvement accéléré correspondant respectivement à une vitesse décroissante, à une vitesse constante et à une vitesse croissante.