Thème 1 : La Terre dans l'universChapitre 1-2 : Les mouvements (1/4)

Les indispensables :

Trajectoire dans un référentiel choisi : Ensemble des positions occupées par l'objetau cours du tempsTrajectoire rectiligne : l'objet se déplace sur une ligne droiteTrajectoire circulaire : l'objet se déplace sur un cercle ou une portion de cercleTrajectoire complexe : La trajectoire n'est ni rectiligne ni circulaire

Caractériser le mouvement d'un objet, c'est :

- indiquer le référentiel par rapport auquel on étudie l'objet- dire si l'objet est immobile. S'il se déplace, indiquer si son mouvement est

uniforme (si la valeur de sa vitesse est constante), accélère ou ralenti.- donner la forme de sa trajectoire : circulaire, rectiligne ou complexe

Sur un schéma, il faut représenter la vitesse de l'objet par un flêche.

Image 1 : Exemples de trajectoires rectilignes, circulaires et complexes.

Image 2 : Exemple de représentations de la vitesse

Thème 1 : La Terre dans l'universChapitre 1-2 : Les mouvements (2/4)

Pour aller plus loin :

A ) Le référentiel : plusieurs mouvements pour un objet

Un référentiel est un lieu ou un objet par rapport auquel on étudie le

mouvement d'un objet : c'est là qu'on va se placer pour regarder l'objet.

Le référentiel peut être l'objet étudié, et dans ce cas il sera toujours immobile.

Le mouvement de l'objet étudié dépend du référentiel choisi : Deuxréférentiels différents verront deux mouvements différents pour le même objet.B ) La vitesse : plus qu'une valeur

La vitesse n'est pas qu'une valeur numérique : elle sert aussi à indiquer dans quelledirection un objet se déplace, et dans quel sens.

Elle est définie à chaqueinstant : sur l'image 4 ci-contre,la vitesse est représentée auxinstants t1, t2 et t3.

Image 3 : Deux référentiels dans lesquels le mouvement d'un passager est différent

Image 4 : Représentations de la vitesse d'une balançoire

Thème 1 : La Terre dans l'universChapitre 1-2 : Les mouvements (3/4)

La vitesse a trois caractéristique :- une direction qui est un tangente de la trajectoire : c'est une droite

qui ne coupe la trajectoire qu'en un seul point,

- un sens qui définit si le mouvement va d'un côté ou du l'autre surcette droite,

- une valeur, toujours associée à une unité (m/s, km/h, ...etc). Si la valeur dela vitesse est connue, la longueur de la flêche doit être proportionnelle à cettevaleur : plus l'objet va vite, plus la flêche doit être longue.

Une relation mathématique relie la vitesse v, la distance d parcourue en untemps t donné et ce temps : d = v x t

Pour représenter la vitesse d'un objet à un instant donné, il faut connaitre ladirection de cette vitesse : c'est la droite sur laquelle doit être tracée la flêche.

Pour trouver cette direction, on peut imaginer qu'il est lancé par unecatapulte : à l'instant où le bras de la catapulte s'arrête, le projectile parexactement dans la direction de sa vitesse.

C ) La chronophotographie

La chronophotographie est un moyen de représenter un mouvement : Avecun appareil photo qui est immobile par rapport au décor, on prend plusieursphotographies d'un objet en mouvement et on les superpose.

On obtient ainsi sur la même image la position de l'objet en mouvement àdifférents instants.

Image 5 : Mouvement d'un projectile de catapulte

Thème 1 : La Terre dans l'universChapitre 1-2 : Les mouvements (4/4)

Une chronophotographie permet facilement de déterminer si le mouvementde l'objet est uniforme, accéléré ou ralenti : le temps entre deux photographies (etdonc entre deux positions successives) est toujours le même.

Pour un mouvement accéléré, la distance entre les positions successives serade plus en plus grande : dans un même temps, l'objet aura parcouru une plusgrande distance.

Pour un mouvement ralenti, la distance entre les positions successives serade plus en plus petite.

Si la distance entre les positions successives reste exactement la même, ondit que le mouvement est uniforme : pour un temps donné, l'objet se déplace dela même distance.

Sources :Image 1 et 3 : LAZAN, Jean-Luc et ali. L'univers et le système solaire, dans Physique-chimie 5e.Nathan, 2017, p 102. ISBN : 978-209-191796-8Image 2 : lelivrescolaire.fr (en ligne le 4 octobre 2017)Disponible sur : http://fr.calameo.com/read/000596729a478266ce0b6?authid=kye07xnwkoHrImage 4 : LAZAN, Jean-Luc et ali. L'univers et le système solaire, dans Physique-chimie 5e.Nathan, 2017, p 112. ISBN : 978-209-191796-8Image 5 : real-world-physics-problems.com (en ligne le 4 octobre 2017).Disponible sur : https://www.real-world-physics-problems.com/images/physics_catapult_5.pngImage 6 : lelivrescolaire.fr (en ligne le 4 octobre 2017)Disponible sur : http://fr.calameo.com/read/000596729a478266ce0b6?authid=kye07xnwkoHr

Image 6 : Chronophotographie d'un coureur sur un stade