الحركة
Prf: Baadi rachid
TCSF-5
Le mouvement
Introduction :
Le mouvement d’un corps n’est pas le même pour
tous les observateurs. Pour décrire son mouvement
(trajectoire, vitesse, ...), il est nécessaire de préciser le corps de référence par rapport auquel le mouvement est étudié.
I-
Relativité du mouvement
On constate à travers des exemples rencontrés quotidiennement que la description du mouvement d’un corps dépend de l’observateur. Que faut-il donc définir avant d’étudier le mouvement ou le repos ?
On considère un bus qui roule lentement en ville.
A partir de ces trois situations, compléter le tableau suivant par : (Immobile) ou (En mouvement) :
A partir de ces trois situations, compléter le tableau suivant par : (Au repos) ou (En mouvement) :
Objet | A | B | C |
Par rapport à A | | | |
Par rapport à B | | | |
Par rapport au bus | | | |
au repos
En mouvement
En mouvement
En mouvement
au repos
En mouvement
au repos
En mouvement
En mouvement
Le mouvement est relatif au référentiel choisi, c'est à dire que les corps ne se déplacent que par rapport à d'autres corps, donc pour étudier le mouvement d'un corps on doit choisir un référentiel, puis un repère d'espace et un repère de temps liés à ce référentiel�
Remarque :
Un référentiel est un ou plusieurs corps solides indéformables pour lequel on étudie le mouvement d’un objet
Connaitre la position du point M n’est pas suffisante, car il faut également savoir quand ce point a occupé cette position.
Pour cela on doit choisir une origine des temps fixée par l’observateur, c’est l’instant t = 0s (c’est ce qu’on appelle repère de temps).
La trajectoire est l’ensemble des positions successives occupées par le point mobile au cours du mouvement. Elle peut être rectiligne, curviligne, ou bien circulaire.
II-
Vitesse d’un point du corps en mouvement de translation :
La vitesse moyenne d’un point mobile est définie par :
Remarque :
sens du mouvement
Remarque :
II-
Mouvement rectiligne uniforme - équation horaire :
Table à coussin d’air et ses accessoires.
Matériel :
Manipulation :
O
X
L’échelle utilisée est :
Positions | | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
-
-
0
40
80
120
160
0
2
4
6
8
10
12
La fonction x = f(t) est une fonction affine, l’expression de sa droite s’écrit sou la forme :
Avec :
a est le coefficient directeur :
point M : a = +v
b est la valeur de x à l’instant t = 0s (origine de temps) :
Alors :
Si on inverse le sens de l’axe (Ox), le coefficient directeur a devient négatif, alors :
En général :
Cette relation s’appelle l’équation horaire de mouvement.
Avec :
.
Application 1 :
VI-
Mouvement circulaire uniforme :
Un point M est en mouvement circulaire uniforme si sa trajectoire est circulaire et sa vitesse instantanée est constante v = Cte.
Son unité dans le (S.I) est :
Le mouvement circulaire uniforme est un mouvement périodique qui est caractérisé par sa période T.
La période T est la durée nécessaire pour effectuer un seul tour par le point mobile, elle est définie par la relation :
Son unité dans le (S.I) est : .
le seconde (s)
La fréquence f est le nombre de tours effectués pendant une seconde, elle est définie par la relation :
Son unité dans le (S.I) est : .
Application 2 :