I. Le mouvement et le repos
Un objet est en mouvement lorsque sa position change au cours du temps par rapport à un point fixe appelé référentiel. À l’inverse, un objet est immobile (au repos) lorsque sa position ne change pas par rapport à ce référentiel. Le mouvement est relatif : un même objet peut être immobile par rapport à un référentiel et en mouvement par rapport à un autre.
II. La trajectoire
La trajectoire d’un objet est l’ensemble des positions successives qu’il occupe au cours de son mouvement. On distingue plusieurs types de trajectoires : la trajectoire rectiligne (une ligne droite), la trajectoire circulaire (un cercle), et la trajectoire curviligne (une courbe quelconque). La forme de la trajectoire dépend aussi du référentiel choisi.
III. La vitesse
La vitesse d’un objet indique la distance qu’il parcourt pendant une unité de temps. Plus un objet parcourt une grande distance en peu de temps, plus sa vitesse est élevée. La vitesse permet de comparer la rapidité de différents mouvements : par exemple, un avion a une vitesse bien plus élevée qu’un piéton.
IV. La formule et les unités de la vitesse
La vitesse moyenne se calcule à l’aide de la formule v = d / t, où v est la vitesse, d est la distance parcourue, et t est la durée du parcours. Dans le Système International, la vitesse s’exprime en mètres par seconde (m/s). Dans la vie courante, on utilise souvent le kilomètre par heure (km/h), notamment pour les véhicules.
V. Méthode : calculer une vitesse
Pour calculer la vitesse moyenne d’un objet en mouvement, il faut suivre une démarche précise :
1. Identifier la distance parcourue d, exprimée dans une unité de longueur (m ou km).
2. Identifier la durée du parcours t, exprimée dans une unité de temps (s ou h).
3. Vérifier que les unités de d et t sont cohérentes (m et s pour obtenir m/s, km et h pour obtenir km/h).
4. Appliquer la formule v = d / t et indiquer le résultat avec son unité.
Exercices
Exercice 1. Qu’appelle-t-on la trajectoire d’un objet ? Cite les trois types de trajectoires étudiés.
Exercice 2. Explique pourquoi on dit que le mouvement est relatif, à l’aide d’un exemple.
Exercice 3. Donne la formule permettant de calculer une vitesse moyenne, en précisant chaque grandeur.
Exercice 4. Un coureur parcourt 100 m en 10 s. Calcule sa vitesse moyenne en m/s.
Exercice 5. Cite les deux unités de vitesse les plus couramment utilisées.
Corrigés
Corrigé 1. La trajectoire est l’ensemble des positions successives occupées par un objet en mouvement. Les trois types sont : rectiligne, circulaire, curviligne.
Corrigé 2. Un objet peut être immobile par rapport à un référentiel et en mouvement par rapport à un autre. Exemple : un passager assis dans un train est immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au sol.
Corrigé 3. v = d / t, où v est la vitesse, d est la distance parcourue, et t est la durée du parcours.
Corrigé 4. v = d / t = 100 / 10 = 10 m/s.
Corrigé 5. Le mètre par seconde (m/s) et le kilomètre par heure (km/h).
