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Chapitre 11 – Mécanique newtonienne – (Cours) Cinématique newtonienne Page 1
I. Présentation de la cinématique
I.1. Définitions
La cinématique est l’étude du mouvement
indépendamment des causes qui le provoquent.
On étudiera des systèmes de petites dimensions
assimilés à un point (système ponctuel). On
considèrera implicitement le mouvement de leur
centre de gravité.
Le mouvement d'un objet est défini par :
1) le référentiel d'étude
2) la trajectoire de l’objet
3) son vecteur-vitesse en chaque instant
4) son vecteur-accélération en chaque instant
Chaque terme est défini par la suite.
I.2. Référentiel d’étude
Le référentiel est un endroit de référence par rapport auquel on étudie le mouvement d’un mobile.
A chaque référentiel est associé :
un repère d’espace pour quantifier la position ;
un repère de temps (une horloge) pour associer une date à chaque position.
Remarques :
Le repère lié au référentiel est constitué de trois vecteurs unitaires orthogonaux et d'un point origine O.
Ex : le repère cartésien R orthonormé :
Ne pas confondre le référentiel terrestre immobile à la surface de la Terre (ex : arbre) et le référentiel
géocentrique placé au centre de la Terre.
II. Vecteur-position (et trajectoire d’un objet)
La position d’un mobile M dans un repère
est
donnée par son vecteur-position
:
()
( ) ( )
()
xt
OM t y t
zt
( ) ( ) ( ) ( )OM t x t i y t j z t k
L’ensemble des points occupés successivement par le
mobile M au cours du temps est appelé trajectoire.
En effet, lorsqu’un mobile se déplace sur sa trajectoire, sa
position change au cours du temps. A chaque position
est donc associée une date t.
Chapitre 11 : (Cours) Cinématique newtonienne
Référentiel géocentrique et référentiel terrestre