Comprendre la dynamique : Mouvement, Vitesse et Accélération

Introduction à la dynamique

La partie de la physique qui étudie le mouvement est la dynamique. Les organismes qui nous entourent peuvent être dans deux situations :

• Au repos.
• En déplacement.

Nous disons qu'un objet se déplace lorsqu'il modifie sa position au fil du temps, par rapport à une référence (que nous considérons comme fixe). Un système de référence est un point supposé au repos par rapport auquel on décrit les mouvements.

Il est indispensable d'utiliser un système de référence pour étudier le mouvement d'un objet. Un corps est au repos quand il ne change pas sa position dans le temps par rapport à d'autres objets de référence.

Paramètres d'étude du mouvement

Pour étudier les mouvements, il faut connaître :

• La position : placer le corps dans l'espace par rapport à une référence.
• La trajectoire : la ligne décrite par le corps en mouvement (peut être droite ou courbe).
• La distance : la longueur parcourue par le corps d'une position à une autre.
• Le temps : la durée nécessaire pour parcourir la distance indiquée.

Classification des mouvements

Selon la trajectoire, les mouvements peuvent être classés comme suit :

• Trajectoire droite : mouvement rectiligne.
• Trajectoire courbe : mouvement curviligne.

Vitesse et accélération

La vitesse est la relation entre la distance parcourue et le temps passé à la parcourir : v = s / t

• s : l'espace ou la distance.
• t : le temps pris pour effectuer le trajet.
• v : la vitesse.

Selon la variation de la vitesse :

• Si la vitesse est constante : mouvement uniforme.
• Si la vitesse est variable : mouvement accéléré.

Le MRU (Mouvement Rectiligne Uniforme)

Un mouvement est rectiligne quand sa trajectoire est une ligne droite et uniforme quand sa vitesse est constante. Les escaliers mécaniques sont des exemples de mouvement rectiligne uniforme.

L'accélération se définit comme la variation de la vitesse par unité de temps. Dans un mouvement rectiligne uniformément accéléré, l'accélération est constante.

Représentation graphique

La représentation graphique des mouvements dans les axes cartésiens (X et Y) permet d'obtenir des images simples pour tirer des conclusions claires. Ces graphiques rapportent généralement la position en fonction du temps ou la vitesse en fonction du temps. L'analyse de ces courbes permet de déduire si la vitesse est constante ou si elle subit des variations.