Lexique Essentiel : Vitesse, Mouvement et Vecteurs en Physique
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Concepts Fondamentaux du Mouvement
Dynamique
La dynamique est la science qui étudie le mouvement et ses causes.
Cinématique
La cinématique est l'étude des mouvements indépendamment de leurs causes. Dans chaque mouvement, il y a un mobile qui suit une trajectoire.
Grandeurs Physiques du Mouvement
Distance
La distance représente la longueur du chemin parcouru par un mobile. C'est une grandeur scalaire.
Déplacement
Le déplacement est une grandeur vectorielle qui représente le changement de position d'un mobile, associée à une direction et un sens.
Rapidité (Vitesse scalaire)
La rapidité (ou vitesse scalaire) est une grandeur scalaire, définie comme le rapport de la distance parcourue sur l'intervalle de temps.
Vélocité (Vitesse vectorielle)
La vélocité (ou vitesse vectorielle) est une grandeur vectorielle, définie comme le rapport du déplacement sur l'intervalle de temps.
Vélocité Moyenne
La vélocité moyenne est une grandeur vectorielle qui représente le rapport entre le déplacement total et l'intervalle de temps total. Elle possède une valeur numérique (sa magnitude, souvent appelée rapidité moyenne), une direction et un sens.
Vélocité Instantanée
La vélocité instantanée est la vélocité qu'un mobile possède à un moment donné de sa trajectoire.
Vitesse et Rapidité Instantanées
La vitesse instantanée et la rapidité instantanée sont les mesures de ces grandeurs à un instant précis (ou en un point arbitraire de la trajectoire).
Types de Mouvement
Mouvement Rectiligne Uniformément Accéléré (MRUA)
Le mouvement rectiligne uniformément accéléré (MRUA) est celui dans lequel un mobile se déplace sur une trajectoire rectiligne et est soumis à une accélération constante. Cela implique que, pour tout intervalle de temps, l'accélération du mobile aura toujours la même valeur.
Mouvement Rectiligne Uniformément Décéléré (MRUD)
Le mouvement rectiligne uniformément décéléré (MRUD) est celui qui a une trajectoire rectiligne et une vitesse qui diminue de manière uniforme.
Tir Vertical
Le tir vertical est un mouvement soumis à l'accélération de la pesanteur, similaire à la chute libre, mais où l'accélération est opposée au mouvement initial de l'objet (lorsqu'il monte). L'axe vertical comprend la montée et la descente du corps ou des objets.
Chute Libre
La chute libre est la trajectoire d'un corps soumis uniquement à l'action d'un champ gravitationnel.
Concepts Vectoriels
Vecteur Déplacement
Le vecteur déplacement est le vecteur qui définit le changement de position d'un point ou d'une particule par rapport à une origine ou à sa position antérieure. Il s'étend du point de référence initial à la position actuelle.
Vecteur Position
Le vecteur position se réfère à un point dans l'espace physique à partir duquel il est possible de déterminer géométriquement la localisation d'un objet à un instant donné.
Applications et Concepts Avancés
Trigonométrie
La trigonométrie est la branche des mathématiques qui étudie les relations entre les angles et les côtés des triangles. Pour cela, elle utilise les rapports trigonométriques, fréquemment employés dans les calculs d'ingénierie.
Mouvement dans le Plan à Vitesse Constante
Un objet peut se déplacer dans un plan de différentes manières. Ici, nous considérons spécifiquement le cas du mouvement dans un plan avec une vitesse constante. Des exemples concrets incluent des nageurs, des bateaux ou des canots traversant une rivière, ou encore un aéronef faisant face à des vents transversaux ou frontaux. Ces études de cas permettent de comprendre l'importance de ce type de mouvement et d'identifier la relation entre la vitesse d'un objet mesurée par un observateur fixe et celle mesurée par un autre observateur en mouvement par rapport au premier.
Vitesse Relative
Pourquoi les observateurs situés dans différents cadres de référence mesurent-ils des déplacements et des vitesses différents ? Comment les points de vue des observateurs dans des cadres de référence distincts sont-ils reliés entre eux ? Ce sont quelques-unes des questions fondamentales abordées par le concept de vitesse relative.