DéfiBac- Fiches de révision - Physique Tle S

Temps, mouvements et évolution
Référentiels
et mouvements rectilignes
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Cours
1. Référentiels
●●La description du mouvement d’un point au cours du temps se fait à
partir d’un référentiel. Un référentiel est l’ensemble constitué d’un repère
géométrique, qui peut être associé à un solide, et d’une horloge.
●●Pour étudier les mouvements sur Terre, on utilise généralement le
référentiel terrestre, qui est un ensemble solide-horloge immobile à
la surface de la Terre.
●●Un référentiel galiléen est un référentiel où les lois de Newton sont
applicables. Le référentiel terrestre, pour l’observation de phénomènes
assez courts dans le temps, est un référentiel galiléen.
●●Un référentiel géocentrique est un référentiel dont le centre du
repère est situé au centre de la Terre et les axes sont fixes.
●●Dans le système solaire, le référentiel héliocentrique, dont le centre
du repère est le centre du Soleil et les axes sont fixes, est également un
référentiel galiléen.
2. Mouvements rectilignes
●●Mouvement rectiligne uniforme
Un mouvement rectiligne uniforme est le mouvement d’un point ayant
une trajectoire en ligne droite et dont la vitesse v est constante.
y
t=7s
t=0s
O
v=
x
∆x
= cte
∆t
●●Mouvement rectiligne accéléré
Un mouvement rectiligne accéléré est le mouvement d’un point ayant
une trajectoire en ligne droite et dont la vitesse croît (accélération) ou
décroît (décélération).
y
t=0s
O
Physique Tle S
t=7s
x
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●●L’accélération est la variation de la vitesse par rapport au temps :
∆v
a=
∆t
●●Dans le cas ci-dessus la vitesse augmente, l’accélération est donc
positive.
●●Si la vitesse diminue, le mouvement est décéléré et l’accélération est
négative.
●●Lorsque l’accélération est constante, on dit que le mouvement est
uniformément accéléré.
Exercice
Énoncé
Un palet est placé sur une table
v
à coussin d’air. On
applique une (m • s–1)
force constante F au palet pen4
dant une 1re phase de lancement,
3
appelée phase 1. Après cette première phase, la force n’est plus
2
appliquée et le palet poursuit son
1
mouvement sur la table.
0
La variation de vitesse au cours du
10
20 t (s)
Phase 1
Phase 2
temps est représentée sur le graphique ci-contre.
La trajectoire suivie par le mobile durant les deux phases est une ligne
droite.
1. Quelle est la nature du mouvement lors des deux phases ? Justifiez.
2. À l’aide du graphique, calculez l’accélération lors de la phase 1.
Résolution
1. Phase 1 : On voit sur le graphique que la courbe est une droite passant
par l’origine, on a donc la relation v = a × t, avec a : accélération constante.
Comme la trajectoire est rectiligne, le mouvement est rectiligne uniformément accéléré.
v
Phase 2 : Sur le graphique, on voit
–1
que v(t) = 3, 0 m ⋅ s −1, valeur constante (m • s )
4
en fonction du temps donc le mouvevA = 3 m • s–1
A
ment est rectiligne uniforme.
3
2. Pour calculer l’accélération, on
2
mesure la pente de la droite. On lit
1
ainsi :
a
v A −v O 3,0 − 0
−1
−2
a=
=
= 3,0 ×10 m ⋅ s
0
10
t (s)
t A − tO 10 − 0
t = 10 s
A
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