Le mouvement et le temps Chap.I Étude d’un mouvement

X est- il en mouvement par rapport à Y? I. Mouvement ou repos? I.1 activité 1:Relativité du mouvement Y X est- il en mouvement par rapport à Y? X A B C Bus R

Pour un même objet les réponses diffèrent Un objet peut être : Au repos En mouvement Selon l’objet auquel on se rapporte On dit qu’il a un caractère relatif

I.2 Référentiel a) Définition Un référentiel est un solide pris comme référence par rapport auquel on étudie le mouvement d’autres objet

b) Exemples de référentiels 1/le référentiel terrestre c’est le référentiel constitué par la Terre ou un objet lié à la terre - une salle de classe - le bord d’une route

b) Exemples de référentiels 2/Le référentiel géocentrique : c’est le référentiel constitué par le centre de la Terre et trois étoiles lointaines

2/Le référentiel géocentrique

3/Le référentiel héliocentrique

I.3 Les outils pour décrire le mouvement Pour décrire avec précision le mouvement d’un point il faut: Un repère d’espace fixé sur le référentiel choisi pour avoir les coordonnées du point (nécessite un repère orthonormé) Un repère de temps pour le situer dans le temps (nécessité d’un chronomètre)

I.3 Les outils pour décrire le mouvement z y x

I.3 Les outils pour décrire le mouvement Exemple : Le mouvement du personnage A sur le plan de la route par rapport au personnage C peut être reconstitué à l’aide de ses coordonnées au cours du temps

Position de A à t11 =0.55s A11 Position initiale de A à t0 =0s A0

II. Les enregistrements de mouvement Ils doivent renseigner - les positions successives du points - et à quelle instant il les occupe

II.1 La chronophotographie On superpose des images successives prises à intervalle de temps égaux ( noté t ou dt ou Dt) On précise l’échelle des distances Dt=20ms Echelle :1/4

II.2 La table à coussin d’air

II.2 La table à coussin d’air Les arcs électriques produits à intervalle de temps égaux(réglables) laissent des traces d’un point du palet autoporteur sur une feuille de papier Dt=25ms

II.3 l’enregistrement vidéo Ils sont constitués d’images qui se succèdent à intervalle de temps égaux (généralement t = 40ms)

III. Trajectoire III.1 Définition La trajectoire d’un point est la courbe décrite par l’ensemble des positions successives que ce point occupe au cours du mouvement

III.2 Types de trajectoires Si la trajectoire est une droite le mouvement est rectiligne

III.2 Types de trajectoires Si la trajectoire est une courbe le mouvement est curviligne

III.2 Types de trajectoires Si la trajectoire est un cercle le mouvement est circulaire

IV. La trajectoire dépend elle du référentiel? IV.1 Activité: Trajectoires du point d’une roue de vélo dans deux référentiels différents

Trajectoires dans deux référentiels dans un référentiel lié au cadre du vélo dans un référentiel terrestre

IV. La trajectoire dépend elle du référentiel? II.2 conclusion La trajectoire d’un point dépend du référentiel d’étude

III. Vitesse moyenne d’un point III.1 Définition La vitesse moyenne v, entre deux positions, est le quotient de la distance d parcourue par la durée Dt qui s’est écoulé entre les dates de passages par ces deux positions d V = Dt

III. Vitesse moyenne d’un point III.2 Unités - unité S.I. d m Dt s v  m.s-1 - autre unité v km.h-1

III. Vitesse moyenne d’un point III.3 Évolution de la vitesse Si au cours du mouvement la vitesse est constante on dit que le mouvement est uniforme Si au cours du mouvement la vitesse augmente on dit que le mouvement est accéléré Si au cours du mouvement la vitesse diminue on dit que le mouvement est retardé

III. Vitesse moyenne d’un point III.4 Application activité 3 .II Caractériser les mouvements en fonction de la trajectoire et en fonction de l’évolution de la vitesse au cours du temps

Cas 1

Cas 1

Cas 2

Cas 3

Cas 4

Exploiter un enregistrement