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Cinématique 1D
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1. Rappel de Physique 20 et 30
Définitions :
• La position d’un objet est son emplacement, caractérisé (en une dimension) par un
nombre représentant la distance entre cet objet et l’origine du système de
coordonnées. Dans la suite, nous utiliserons la variable x pour représenter la
position.
• Le déplacement d’un objet est son changement de position. Nous l’écrivons
comme ∆x = x2 – x1, où x1 est la position initiale et x2 la position finale. Nous
verrons qu’en deux ou trois dimensions que le déplacement est un vecteur, c.-à-d.
qu’il est défini par une grandeur et une direction.
• La distance parcourue par un objet correspond au chemin suivi. Elle est spécifiée
par une grandeur, sans direction; il s’agit donc d’une quantité scalaire.
Exemple : Un patineur de vitesse participe à une course de 800 m. Pour ce faire, il
doit compléter 2 tours de la patinoire. (a) Quelle est la distance parcourue par le patineur?
(b) Quel est son déplacement?
Réponse : (a) Le patineur a parcouru 800 m. C’est un scalaire, car on n’indique pas dans
quelle direction il va. (b) Comme le patineur revient à son point de départ, il n’y a aucun
changement de position : son déplacement vaut donc zéro.
Définitions :
• Le vecteur vitesse d’un objet est le déplacement par unité de temps; il est
déteminé par une grandeur et une direction. En anglais, on le traduit par velocity.
Pour abréger, on utilise parfois les termes vitesse ou vélocité.
• La vitesse scalaire, ou, tout simplement, vitesse, lorsqu’il n’y a pas de risque de
confusion, est la grandeur du vecteur vitesse, c.-à-d. sans tenir compte de sa
direction. On peut la voir aussi comme étant la distance par unité de temps. Les
unités sont aussi en distance divisé par temps. Le terme anglais correspondant est
speed.
Exemple : Un cheval parcourt 800 m en 80 secondes. Il suit une trajectoire circulaire et
termine sa course à son point de départ. (a) Quelle est la vitesse scalaire du cheval? (b)
Quelle est son vecteur vitesse, ou vélocité?
Réponse : (a) Distance parcourue = 800 m; temps = 80 secondes; Distance/temps = 10
m/s. (b) Puisque le cheval revient à son point de départ, son déplacement est zéro. Sa
vélocité est aussi zéro.
Définitions :
• La vitesse scalaire moyenne d’un objet est la distance totale divisée par le temps
total requis pour parcourir cette distance.