MOUVEMENT ET INTERACTION

LECONS DE PHISIQUE

UNITE 4 : Les mouvements et interactions

Contexte mondial : innovation scientifique et technique

Concept clé : systèmes/relations

Concept connexes : mouvement interactions conséquences

ENONCE DE RECHERCHE : le mouvement est une conséquence des interactions entre des particules ce qui a permis aux êtres humains de prévoir la façon dont les mouvements ont lieux

QUESTION DE RECHERCHE

Factuelle : qu’est-ce qu’une force ?

Conceptuelle : comment déterminé t on la nature d’un mouvement ?

Débat : peut-il y avoir des mouvements sans interactions ?

1. MOUVEMENT

1. Relativité d’un mouvement

Exemple :

    A             B[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

                                                Sens de déplacement

[pic 7][pic 8]

[pic 9]

C[pic 10]

Le passager est en mouvement par rapport au point C.

Le passager A n est pas en mouvement par rapport au passager B (car il ne change pas de position).

Le mouvement ou le repos d’un objet dépend du corps par rapport auquel il est observé : on dit que le mouvement est relatif à l’objet de référence ou référentiel. Pour étudier le mouvement d’un solide, il est nécessaire de préciser un référentiel.

1. Le référentiel

Un référentiel est un objet par rapport auquel on étudie un mouvement.

On peut dire que c’est un observateur. Le mouvement (trajectoire + vitesse) dépend donc de l’observateur.

Exemple : Dans le référentiel du train, une personne assise dedans est immobile. Dans le référentiel quai de la gare, la personne assise dans le train est en mouvement.

1. La trajectoire

La trajectoire est l’ensemble des positions occupée par un objet au cours du temps. C’est la ligne tracée par un objet au cours de son déplacement.

Il existe trois types de trajectoire :

-rectiligne : ligne droite[pic 11]

-circulaire : cercle[pic 12]

-curviligne : quelconque [pic 13]

4-Vitesse  

1. Vitesse moyenne

La vitesse d’un objet, nous indique l’accélération ou le ralentissement de son mouvement. Pour déterminer la vitesse moyenne d’un objet, il faut :

-reconnaitre la distance parcourue

- reconnaitre le temps mis pour parcourir cette distance

Pour calculer la vitesse moyenne d’un objet on utilise l’équation suivante :[pic 14]

Si la distance est en kilomètre(km) et le temps en heure(h), la vitesse est donnée en kilomètre par heure(km/h)  

                                     divisé 3,6

Conversion: V(km/h)         V(m/s)[pic 15][pic 16]

                                    multiplié 3,6

Exemple:

Calcule la vitesse moyenne d’un coureur qui court 10m en 3s.

Données : distance : 10m

                 Temps : 3s

Calcul : V=distance divisé par temps

      10m

V= -----= 3,33m/s

     3s

Une voiture se déplace sur 2km à 100s. calcule sa vitesse moyenne.

Données : distance :2km=2000m

                   Temps :100s

                     2000m

Calcul: V=-------= 20m/s

                100s

La limite de vitesse sur une route est de 13,4m /s. calculer la distance parcourue par une voiture en 2s

Donnée : V=13,4m/s

                 T=2s

Calcul= V multiplié par T

D= 26, 8

1. Vitesse instantanée

La vitesse instantanée d’un mobile est la vitesse obtenue sur une distance infiniment petite, pendant une durée très courte.

De façon générale, elle se lit directement sur le tableau de bord d’un véhicule.

Elle s’exprime en m/s ou en Km/h

1. Accélération

En physique(cinématique), la notion d’accélération est plus générale :

Un objet est subit a une accélération lorsque sa vitesse varie (augmente ou diminue) ou la direction du mouvement change.

Ainsi, par exemple, un mouvement dont la vitesse est constante(stable) sera dit mouvement uniforme.

Si la vitesse augmente, le mouvement est accéléré ; si la vitesse diminue, on dira mouvement décéléré ou retardé.

L’accélération est une grandeur vectorielle ou algébrique.

L’accélération se note : a et s’exprime : en m/s ou en m/s2  

A=vitesse finale – vitesse divisé par temps

[pic 17]

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