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Mouvement d'un système

Système

On appelle système l'objet dont on étudie le mouvement.

Tous les points de l'objet pouvant avoir des mouvements différents (cf. marteau), on simplifiera l'étude au lycée en observant le mouvement du centre de gravité de l'objet.

La mécanique au lycée sera donc de la mécanique du point.

On voir dans le schéma ci-contre que le mouvement du centre de gravité du marteau est plus simple que celui du manche.

trajectoires des points d'un marteau

Référentiel

Je ne bouge pas par rapport à ma chaise, et pourtant je me déplace à 1500 km/h par rapport au centre de la Terre.

Le mouvement doit donc toujours être étudié par rapport à un objet de référence : le référentiel.

Le référentiel donnera donc l'origine des temps et des positions.

On choisira un référentiel par rapport à la situation. Pour étudier le mouvement d'un sprinter, le référentiel terrestre (c'est à dire le sol) est adapté. Cela n'aurait pas de sens d'étudier son mouvement par rapport au centre du Soleil.

Trajectoire

La trajectoire est l'ensemble des positions occupées par un point au cours du mouvement.

Elle peut être rectiligne (une droite), circulaire (un cercle) ou plus complexe.

Vecteur vitesse

Vitesse moyenne

Elle se calcule en faisant le rapport entre la distance d totale parcourue et le temps t mis pour effectuer le trajet.

Sa valeur vaut donc : \boxed{V=\frac{d}{t}}

Vitesse instantanée

Dans le cas des mouvements linéaires, on peut trouver une valeur approchée de la vitesse instantanée en un point par la méthode du point suivant.

Par exemple si on cherche la vitesse au point 2 :

\boxed{ \overrightarrow{V_{M_2}} = \frac{\overrightarrow{M_2M_3}}{t_3-t_2}}

Le vecteur vitesse donnera la direction, le sens et la norme (valeur) de la vitesse.

vecteur vitesse

Variation de vitesse

La variation de la vitesse est une information importante pour étudier un mouvement.

En seconde nous retiendrons simplement que le mouvement est uniforme si la vitesse est constante, accéléré si la vitesse augmente et ralenti si elle diminue.

Objectifs du programme



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