Le mouvement





  1. Déterminer si un système est en mouvement par rapport à un autre
  2. Mouvement d’un système dans un référentiel donné
  3. Mouvement uniforme
  4. Mouvement accéléré
  5. Mouvement ralenti (ou décéléré)
  6. Décrire un mouvement

Déterminer si un système est en mouvement par rapport à un autre



Dans le cas de systèmes ponctuels on peut dire qu’un système n°1 est en mouvement par rapport à un système n°2 si la distance qui les sépare varie au cours du temps.

Dans le cas de systèmes solides, on peut dire qu’un système n°1 est en mouvement par rapport à un système n°2 si au moins un point du système n°1 est en mouvement par rapport à un point du système n°2 (c’est à dire s’il y a une variation de distance au cours du temps entre au moins un point du système n°1 et un point du système n°2).

Inversement:

  • un point est immobile par rapport à un autre si leur distance reste constante au cours du temps.
  • un solide est immobile par à un autre si les distances entre tous leurs points restent constantes au cours du temps.

Il y a réciprocité:

  • Si le système n°1 est immobile par rapport au système n°2 alors le système n°2 est aussi immobile par rapport au système n°1.
  • Si le système n°1 est en mouvement par rapport au système n°2 alors le système n°2 est aussi en mouvement par rapport au système n°1.

Exemples

  • Si deux trains roulent à la même vitesse, dans le même sens sur des voies parallèles alors leur distance ne varie pas on peut donc dire qu’ils dont immobiles l’un par rapport à l’autre.
  • Si une bille est lâchée au dessus d’une table alors la distance entre les deux diminue on peut donc dire que la bille en mouvement par rapport à la bille mais on peut aussi dire que la table est en mouvement par rapport à la bille.
  • Un parent, assis sur un banc, observe son enfant sur un tourniquet. L’enfant tourne en même temps que le tourniquet donc la distance entre l’enfant et le parent alternativement augmente puis diminue, l’enfant est en mouvement par rapport au parent et le parent est en mouvement par rapport à l’enfant.

Remarque



Décrire le mouvement d’un système n°1 par rapport au mouvement d’un système n°2 revient à choisir le système n°2 comme référentiel.

Mouvement d’un système dans un référentiel donné

Un système est en mouvement dans un référentiel donné si la distance varie au cours du temps entre au moins un point du système et un point du référentiel.

Le mouvement est un phénomène relatif, il dépend du référentiel choisi.

Selon le référentiel choisi un système:

  • peut être en mouvement ou immobile
  • peut avoir une vitesse différente
  • peut avoir une trajectoire différente

Mouvement uniforme

Définition

Un mouvement est dit uniforme pour système dont la vitesse reste constante au cours du temps.

Exemples

  • Une voiture qui roule à une fixe de 60 km/m sur une portion de route a un mouvement uniforme (que cette route soit droite ou non)
  • un satellite qui tourne autour de la Terre à une vitesse constante possède un mouvement uniforme.

Mouvement accéléré

Définition

Un système possède un mouvement accéléré si sa vitesse est croissante (elle augmente tout au long de la portion de trajectoire considérée)

Exemples

  • Lors de la première phase d’une course de 200 m un athlète va de plus en plus vite et possède un mouvement accéléré.
  • Lors de la chute d’ un objet celui-ci gagne de la vitesse donc son mouvement est accéléré.

Mouvement ralenti (ou décéléré)

Définition

Un système est animé d’un mouvement ralenti si sa vitesse est décroissante (elle diminue tout au long de la portion de trajectoire considérée)

Exemples

  • un objet lancé en l’air perd de la vitesse tout au long de la phase de montée, il possède donc un mouvement ralenti.
  • une voiture qui freine diminue sa vitesse, la phase de freinage correspond donc à un mouvement ralenti.

Décrire un mouvement

Décrire un mouvement consiste à indiquer ses principales caractéristiques:



  • la trajectoire du système (si elle possède une forme particulière rectiligne, circulaire, courbe etc)
  • la vitesse du système et ses variations (on doit en particulier préciser si le mouvement est uniforme, accéléré ou ralenti).

Exemples

  • un objet lâché est en chute libre, il tombe en ligne droite et accroît sa vitesse, son mouvement est donc rectiligne accéléré.
  • le centre de la lune décrit un cercle à vitesse constante autour de la Terre, son mouvement est donc circulaire uniforme.