10 - Décrire un mouvement

CHAPITRE 10 : DECRIRE UN MOUVEMENT
Un objet qui se déplace au cours du temps est dit en mouvement.
Pour pouvoir étudier en détail le mouvement d’un objet, il faut définir :
I. SYSTEME
Recopier le paragraphe 2.1 p 159 (livre papier) expliquant ce qu’est un système et comment le
choisir lorsque l’on a un objet et non un point.
Vous devez connaître la définition d’un système et être capable de définir le système
étudié à chaque mouvement étudié.
II. REFERENTIEL.
Recopier le paragraphe 2.2 p 160 (livre papier) expliquant ce qu’est un référentiel et pourquoi
il est indispensable de le définir avant toute étude de mouvement.
Découper et coller le tableau ci-dessous sur votre cahier qui indique des exemples de
référentiels.
Selon le mouvement à étudier, on choisit un référentiel adapté à chaque cas qui permet de
décrire le mouvement du système de la manière la plus simple possible.
Les référentiels (à connaître) les plus courants utilisé sont les suivants :
Référentiel terrestre
Référentiel géocentrique
Référentiel héliocentrique
Tout solide immobile par
rapport à la Terre peut être
considéré comme un
référentiel terrestre.
Exemples : salle de classe,
route, mur, paillasse…
Les référentiels terrestres
sont les mieux adaptés à
l’étude des mouvements à la
surface de la Terre.
Il existe de nombreux
référentiels terrestres.
Le référentiel géocentrique
est constitué :
* d’un solide de référence : le
centre de la Terre ;
* d’un système d’axe dont les
directions sont déterminées
par trois étoiles fixes.
C’est celui que nous
choisirons pour décrire le
mouvement des satellites
naturel (Lune) ou artificiels
(satellites de
télécommunication) de la
Terre.
Le référentiel héliocentrique
est constitué :
* d’un solide de référence :
le centre du Soleil ;
* d’un système d’axe dont les
directions sont déterminées
par trois étoiles fixes
utilisées pour définir le
référentiel géocentrique.
Ce référentiel est utilisé
pour étudier le mouvement
des planètes du système
solaire.

Vous devez connaître la définition d’un référentiel et être capable de choisir le
référentiel adapté à chaque mouvement étudié.
Applications :
Sur le site https://www.lelivrescolaire.fr/lycee/physique-chimie,
faire les exercices 5 et 11 p 210
III. CARACTERISTIQUES D’UN MOUVEMENT.
1) Trajectoire et vecteur déplacement.
Recopier le paragraphe 3 p 160 (livre papier) expliquant ce qu’est une trajectoire.
Exemples de trajectoire à connaître :
Recopier sur votre cahier en complétant les mots manquants à l’aide du paragraphe 5 p 161
(livre papier)
Dans un référentiel donné, si la trajectoire est :
 une droite, le mouvement est ……………………………………………..,
 un cercle, le mouvement est ………………………………………………..,
 une courbe quelconque, le mouvement est curviligne.
Applications :
Sur le livre papier, faire le 9 p 165
Recopier le paragraphe ci-dessous sur votre cahier qui permet de définir le vecteur
déplacement qui sera utilisé pour définir le vecteur vitesse.
Lorsqu’un système se déplace entre deux positions notées M et M’, on peut définir un vecteur
déplacement que l’on note  .
Ce vecteur a pour :
- origine : le point M ;
- direction (qui correspond à la droite support du
vecteur) : la droite MM’ ;
- sens : celui du mouvement (de M vers M’) ;
- norme (qui indiquera la longueur du vecteur) : la
distance séparant les points M et M’ exprimée en
mètre (m).
Ce vecteur déplacement renseigne sur le déplacement
effectué globalement et définit le plus court chemin d’un
point à un autre. Cependant, ce chemin n’est pas toujours
celui suivi par le système.
Vous devez connaître la définition d’une trajectoire, du vecteur déplacement et être
capable de décrire la trajectoire d’un système et de construire le vecteur déplacement
pour cette dernière connaissant le point de départ et le point d’arrivée.

2) Vitesse et vecteur vitesse.
Recopier la définition de la vitesse moyenne du paragraphe 4 p 161 (livre papier) expliquant
comment calculer une vitesse moyenne.
Recopier sur votre cahier « Pour aller plus loin sur la vitesse moyenne »
Pour aller plus loin sur la vitesse moyenne :
 Si la position de départ est M à la date t et la position d’arrivée M’ à la date t’ alors la
distance parcourue d = MM’ et la durée Δt = t’- t. On peut alors écrire la vitesse
moyenne v comme étant le rapport suivant :
v = 
- avec MM’ en mètre (m) ;
t’- t en seconde (s) ;
v en mètre par seconde (m/s)
 Pour rendre compte de la valeur de la vitesse mais aussi de la direction et du sens de
déplacement d’un point au cours de son mouvement, on définit le vecteur vitesse
moyenne à partir du vecteur déplacement  :
= 
Le vecteur vitesse moyenne a la même origine, la
même direction et le même sens que le vecteur
déplacement mais sa norme vaut v = 
 .
Applications :
Sur le livre papier, faire le 11 p 165
Faire les questions 1, 2 et 3 de l’activité « RIEN NE SERT DE COURIR »
Limite de la vitesse moyenne :
Recopier la définition de la vitesse instantanée du paragraphe 4 p 161 (livre papier) précisant
la différence entre une vitesse moyenne et une vitesse en un point donné dite vitesse
instantanée.
Recopier sur votre cahier le paragraphe suivant
Pour aller plus loin sur la vitesse en un point :
Dans un référentiel donné, le vecteur vitesse  en un point de la trajectoire est assimilé
au vecteur vitesse moyenne obtenu pour une durée Δt extrêmement courte.
Exemple :
Le vecteur vitesse au point M2 à la date t2 sera assimilé au vecteur vitesse moyen  au
point M2 et aura pour expression  = 
-.
Ce vecteur a les caractéristiques suivantes :
 Origine : le point M2 ;
 Direction : parallèle au segment M1M3 (tangent à la trajectoire) ;
 Sens : de M1 vers M3 (celui du mouvement) ;

 Norme : v2 = 
- avec M3M1 la distance entre M1 et M3 en mètre (m)
t3 – t1 la durée séparant les dates t1 et t3 en
seconde (s)
v2 la valeur de la vitesse au point M2 en mètre
par seconde (m/s)
Elle est indiquée par le compteur de vitesse d’une
voiture.
Méthode de construction :
 Mesurer la distance M3M1 ;
 Déterminer t3 - t1 (= 2 x Δt) ;
 En déduire la valeur de la vitesse v2 = 
-
 Tracer le vecteur vitesse : à partir du point M2, tangent à la trajectoire
(parallèle à (M3M1) passant par M2), dans le sens du mouvement et de
longueur égale à v2 après avoir choisi une échelle.
Finir les questions de l’activité « RIEN NE SERT DE COURIR »
Vous devez connaître la définition d’une vitesse moyenne, du vecteur vitesse et être
capable de calculer une vitesse et de construire un vecteur vitesse en un point.
Recopier le paragraphe ci-dessous sur votre cahier
3) Variation du vecteur vitesse et mouvement.
Dans un référentiel donné, si la norme du vecteur vitesse est :
 constante (ses points parcourent les mêmes distances pendant des durées successives
égales), le mouvement est uniforme,
 augmente (ses points parcourent des distances de plus en plus grandes pendant des
durées successives égales), le mouvement est accéléré,
 diminue (ses points parcourent des distances de plus en plus petites pendant des
durées successives égales), le mouvement est retardé.
Dans un référentiel donné, si la direction du vecteur vitesse :
 ne change pas au cours du mouvement alors le mouvement est rectiligne.
Dans le cas d’un mouvement rectiligne et uniforme, le vecteur vitesse est
constant : sons sens, sa direction et sa norme sont des constantes.
Dans le cas d’un mouvement rectiligne et non uniforme, le sens et la
direction du vecteur vitesse ne varie pas mais sa norme change.
 change au cours du mouvement alors le mouvement est curviligne.
Applications :
Sur le livre papier, faire le 11 p 165, puis, regarder la correction à la fin du livre ;
Sur le livre papier, faire le 23 p 168.
Vous devez être capable de décrire complétement le mouvement d’un système en
indiquant un adjectif pour la trajectoire et un pour la norm