Décrire le mouvement d'un corps consiste à indiquer la nature de la trajectoire, le plus souvent rectiligne ou circulaire, et comment évolue sa vitesse. La vitesse d'un objet est obtenue en divisant la distance parcourue par l'objet, par la durée de son trajet. Si elle est constante, le mouvement est dit uniforme. Si elle augmente, il est dit accéléré. Enfin, si elle diminue, il est dit ralenti.
La trajectoire
La trajectoire d'un objet est le chemin qu'il suit pendant son mouvement. Si c'est une droite, la trajectoire est rectiligne. Si c'est un cercle, la trajectoire est circulaire.
Définition
La trajectoire est le chemin, ou la figure, que suit le système en mouvement.
Trajectoire
La trajectoire d'un objet en mouvement est la figure suivie par l'objet.
Les différentes trajectoires
Les trajectoires les plus courantes sont les trajectoires rectilignes et circulaires.
Un objet a une trajectoire rectiligne lorsque le chemin qu'il a suivi forme une ligne droite.
Le mouvement de cette moto est rectiligne.
Un objet a une trajectoire circulaire lorsque le chemin qu'il a suivi forme un cercle.
Les mouvements de la Terre et de Mars autour du Soleil sont (pratiquement) circulaires.
Le calcul de la vitesse
La vitesse d'un objet en mouvement est égale au quotient de la distance parcourue par la durée de son trajet. Son unité est le mètre par seconde (m/s) mais elle est aussi souvent exprimée en kilomètres par heure (km/h).
Vitesse
La vitesse d'un objet est obtenue en divisant la distance parcourue par l'objet, par la durée de son trajet :
v_{(\text{m/s})} = \dfrac{D_{(\text{m})} }{t_{(\text{s})} }
Avec :
- D la distance parcourue par l'objet, exprimée en mètres (m) ;
- t la durée du trajet, exprimée en secondes (s) ;
- v la vitesse de l'objet, exprimée en mètres par seconde (m/s).
Un sprinteur met 12 secondes pour parcourir 100 mètres. Sa vitesse est alors :
v = \dfrac{D}{t}
v = \dfrac{100}{12}
v = 8{,}3 \text{m/s}
On exprime aussi souvent la vitesse en kilomètres par heure (km/h). Dans ce cas :
- La distance D parcourue est exprimée en kilomètres (km).
- La durée t écoulée est exprimée en heures (h).
Une voiture parcourt 134 kilomètres en 2 heures. Sa vitesse est alors :
v = \dfrac{D}{t}
v = \dfrac{134}{2}
v = 67 \text{ km/h}
Une vitesse en mètres par seconde (m/s) peut être convertie en kilomètres par heure (km/h) en multipliant par 3,6.
La vitesse en kilomètres par heure d'un véhicule qui se déplace à 25 m/s est de 90 km/h, car 25 \times 3{,}6 = 90 \text{ km/h} .
Les différents types de mouvements
On distingue les mouvements uniformes, caractérisés par une vitesse constante, les mouvements accélérés, caractérisés par une vitesse qui augmente, et les mouvements ralentis, caractérisés par une vitesse qui diminue.
Le mouvement uniforme
Un mouvement est uniforme si la vitesse de l'objet qui effectue ce mouvement est constante.
Si un objet parcourt des distances égales pendant des durées égales, alors sa vitesse est constante et on dit que son mouvement est uniforme.
Les différentes positions de la moto, séparées par des durées égales, sont espacées par des distances égales. Sa vitesse est constante, son mouvement est donc uniforme.
Le mouvement accéléré
Un mouvement est accéléré si la vitesse de l'objet qui effectue ce mouvement augmente.
Si un objet parcourt des distances de plus en plus grandes pendant des durées égales, alors sa vitesse augmente et on dit que son mouvement est accéléré.
Les différentes positions de la moto, séparées par des durées égales, sont espacées par des distances de plus en plus grandes. Sa vitesse augmente, son mouvement est donc accéléré.
Le mouvement ralenti
Un mouvement est ralenti si la vitesse de l'objet qui effectue ce mouvement diminue.
Si un objet parcourt des distances de moins en moins grandes pendant des durées égales, alors sa vitesse diminue et on dit que son mouvement est ralenti.
Les différentes positions de la moto, séparées par des durées égales, sont espacées par des distances de plus en plus petites. Sa vitesse diminue, son mouvement est donc ralenti.
