Le mouvement (1) Trajectoire d’un mobile Au cours de son mouvement, un point d’un mobile décrit une courbe dans l’espace qu’on appelle trajectoire de ce point, ceci par rapport à un observateur. Exemple : une roue qui roule sur le sol O A Observateur Par rapport à cet observateur, le point O se déplace sur une droite et le point A se déplace sur une courbe qu’on appelle cycloïde.

O O A O O O O B Trajectoire du point O Trajectoire du point A 1 tour de roue Distance = 2R

Le rôle de l’observateur est très important Le rôle de l’observateur est très important. En effet, si l’observateur était assis sur l’axe de la roue, le point O serait immobile pour lui et le point A décrirait un cercle autour de lui. A O Observateur Le point O est immobile Trajectoire du point A Pour définir le mouvement d’un mobile, on doit d’abord choisir un référentiel (là où se trouve l’observateur). Le repère terrestre est le référentiel naturel pour la plupart des mouvements étudiés sur notre planète.

POUR INFO… Repère terrestre SOLEIL Repère géocentrique Repère de Copernic Repère terrestre : il est lié au sol; pour l’observateur dans ce repère, la Terre est immobile. Repère géocentrique : pour l’observateur dans ce repère, la Terre tourne sur elle-même en 24h. Repère de Copernic : pour l’observateur dans ce repère, la Terre tourne sur elle-même en 24h et autour du Soleil en une année.

Exemples de mouvement 1) Mouvements de translation Un mobile effectue un mouvement de translation si n’importe lequel de ses segments se déplace en conservant la même direction. 2) Mouvements de rotation Un mobile effectue un mouvement de rotation si tous ses points décrivent des arcs de cercle centrés sur une droite appelée axe de rotation.

Vitesse d’un mobile La vitesse moyenne est une information intéressante que l’on peut avoir sur la trajectoire d’un mobile mais ne renseigne en rien sur la vitesse à un moment donné du parcours. Pour l’automobile, cette vitesse est donnée par le compteur qui donne la vitesse instantanée. En général, la vitesse instantanée varie au cours du temps. Quand la vitesse augmente, le mouvement est dit accéléré (démarrage d’une auto) Quand on freine, la vitesse diminue, le mouvement est dit ralenti ou freiné. Quand la vitesse reste constante, on a un mouvement uniforme. Il y a alors proportionnalité entre la distance parcourue et le temps (d = v.t) Exemple : la chute libre La chute libre sans vitesse initiale est un exemple de mouvement rectiligne accéléré. Ici la variation de vitesse est constante dans le temps. On dit que l’accélération est constante.

t = 0 : on lâche un corps sans vitesse initiale t = 1s : v = 10 m/s La vitesse est passée de 0 à 10 m/s en 1 seconde Elle a donc augmenté de 10 m/s en 1 s t = 2s : v = 20 m/s La vitesse est passée de 10 à 20 m/s en 1 seconde Elle a donc augmenté de 10 m/s en 1 s t = 3s : v = 30 m/s La vitesse est passée de 20 à 30 m/s en 1 seconde Elle a donc augmenté de 10 m/s en 1 s

La vitesse augmentant chaque seconde de 10 m/s, on dit que l’accélération du mouvement est de 10 m/s² (g = 10) Pour calculer la vitesse moyenne d’un mobile qui parcourt la distance d durant le temps t, on suppose le mouvement uniforme (ce qui n’est pas la réalité en général…). Donc : Distance parcourue (en m) Durée du parcours (en s) Vitesse (en m/s) FIN