Définition
Système
Un système est un objet ou un ensemble d'objets que l'on étudie en physique. La sélection du système à étudier est le premier pas dans l'analyse et la description de mouvements.
Référentiel
Un référentiel est le point de vue par rapport auquel on décrit le mouvement d'un système. Il est généralement constitué d'un repère spatial pour la position et d'une horloge pour la mesure du temps.
Description d'un mouvement
Pour décrire un mouvement, il est indispensable de choisir un référentiel. Un mouvement peut être décrit en précisant la trajectoire du système dans l'espace, c'est-à-dire l'ensemble des positions successives du système au cours du temps. La trajectoire d'un système peut être rectiligne, circulaire ou toute autre forme complexe.
Calcul de la vitesse
Vitesse moyenne
La vitesse moyenne d'un objet est le rapport de la distance totale parcourue au temps total mis pour parcourir cette distance. Elle se calcule avec la formule : vitesse moyenne = distance totale / temps total.
Vitesse instantanée
La vitesse instantanée est la vitesse d'un objet à un instant précis. Elle se distingue de la vitesse moyenne car elle prend en compte les variations de la vitesse de l'objet à chaque moment.
Les vecteurs et leurs caractéristiques
En physique, un vecteur est un objet mathématique possédant une direction, un sens et une norme (ou longueur). Pour tracer un vecteur, on utilise souvent une échelle donnée pour ne pas représenter des vecteurs de tailles démesurées. Par exemple, on peut décider que 1 cm sur le papier représente 10 m/s.
Les vecteurs sont souvent utilisés pour représenter des vitesses, des forces et des déplacements. La direction du vecteur indique la direction du mouvement ou de la force, et le sens du vecteur indique le sens du mouvement ou de la force. La norme du vecteur est proportionnelle à la grandeur de la vitesse ou de la force.
A retenir :
Dans l'étude des mouvements, il est crucial de choisir un système et un référentiel appropriés. La description du mouvement implique l'analyse de la trajectoire et l'évaluation de la vitesse, qu'elle soit moyenne ou instantanée. Les vecteurs jouent un rôle central car ils permettent de représenter graphiquement et quantitativement les grandeurs physiques, en leur attribuant une direction, un sens et une échelle adaptée.
