Chapitre 4 : Mouvement uniforme

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Chapitre 4 : Mouvement uniforme
4.1 Mouvement
⇒ Le mouvement est omniprésent dans la vie de toute personne sur terre. Il est aussi présent
dans tout l’univers car toutes ses composantes (galaxies, étoiles, etc.) sont en mvt.
⇒ Objet qui bouge par rapport à un autre est en mvt. Quand il ne bouge pas on dit qu’il est au
repos. (toujours par rapport à un point de référence)
Ex : lorsque tu es assis sur ta chaise tu es au repos par rapport à ta chaise.
Ex : lorsque tu te promènes en voiture tu es en mouvement par rapport à la route, aux
édifices etc...
4.2 Position, mobile et trajectoire
⇒ La position : endroit précis où se trouve un objet par rapport à un point de référence.
Ex : Lorsque tu es à Grand-Sault, ta position par rapport à la ville de
Nord.
Fredericton est au
4.3 Distance et déplacement
⇒ La distance parcourue par une voiture entre deux endroits n’est pas la même chose que le
déplacement subi par la voiture entre ces deux endroits. Ce sont deux calculs différents.
⇒ exemple 1 et 2 p.89 (livre de classe)
⇒ Distance : mesure du chemin parcouru c’est-à-dire la longueur de la trajectoire entre le pt de
départ et le pt d’arrivée du mobile.
⇒ Déplacement : mesure en ligne droite entre ces deux points.
4.4 Vitesse et mouvement rectiligne uniforme
⇒ Vitesse : rapport entre une distance parcourue et le temps mis à parcourir cette distance.
V = d/t
⇒ Si tu voulais te déplacer de la porte de la classe jusqu'à ton pupitre de manière que le
déplacement soit facile à décrire et à analyser. Tu réalises que la meilleure façon serait de
te déplacer en ligne droite et à la même vitesse. Un mvt rectiligne (ligne droite) et
uniforme (même vitesse) est le mvt dans son état le plus simple.
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⇒
Vitesse constante (uniforme) : vitesse ne varie pas c’est-à-dire qu’il met toujours le
même temps à franchir la même distance.
⇒
Mvt rectiligne uniforme : vitesse constante et trajectoire rectiligne (en ligne droite).
⇒ En voiture il est difficile d’aller toujours à la même vitesse, l’indicateur affiche la vitesse à
un moment précis : vitesse instantanée. Elle est représentée par : V1, V2, V3 etc... car elle
est relevée à différents moments. Si la vitesse est constante, les vitesses instantanées
seront égales.
4.5 Vitesse moyenne
⇒ Utilisée lorsque la vitesse n’est pas constante, on veut savoir en moyenne à quelle vitesse le
mobile s’est déplacé.
⇒ Unités utilisées : km/h ou m/s
⇒ Pour transformer km/h en m/s, tu divises par 3,6 et pour des m/s en km/h, tu multiplies par
3,6.
Exemple : 1ère étape du voyage : 2h pour une distance de 110 km.
2e étape du voyage : 5h pour une distance de 310 km.
4.8 Graphique vitesse en fonction du temps
Temps (s)
Distance (m)
Vitesse (m/s)
t0 = 0
t1= 1,0
t2 = 2,0
t3 = 3,0
t4 = 4,0
0
60
120
180
240
60
60
60
60
⇒ ligne horizontale parallèle à l’axe des « x » cette courbe démontre que la
vitesse de l’avion ne varie pas même si le temps s’écoule « vitesse uniforme ».
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⇒ Résumé : Mouvement rectiligne uniforme
1) trajectoire est une ligne droite
2) vitesse du mobile est constante
3) vitesse instantanée = vitesse constante et à vitesse moyenne
4) courbe distance vs temps est une droite inclinée par rapport à l’axe
horizontal. Plus la courbe est inclinée, plus la pente est grande et la
vitesse moyenne aussi.
5) pente de la courbe distance vs temps correspond à la vitesse uniforme du
mobile
6) courbe vitesse vs temps : droite horizontale parallèle à l’axe des abscisses.
7) équation de la vitesse de ce mouvement :
4.9 Vitesse relative
⇒ La vitesse relative compare la vitesse à celle d’une autre
Situation 1 : Objet A : v = 80 km/h
Objet B : v = 100 km/h
Objet B va 20 km/h de plus que l’objet A. Vitesse B par rapport vitesse A : 20
km/h.
⇒ Donc, si A et B partent au même moment, l ‘objet B va prendre 1h à
rattraper l’objet A.
Situation 2 :
A
Vitesse de A : 2 m/s
B
Vitesse de B : 5 m/s
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(avance de 2m à chaque
seconde)
(avance de 5 m/s à chaque
seconde)
Donc ensemble ils avancent de 7 m à chaque seconde.
V = 7 m/s
⇒ Exemple 1 : À 9h00, mon père quitte la maison au volant de sa voiture.
Celle-ci roule à une vitesse de 50 km/h. Ma mère qui est en retard part de
la maison à 9h15 et roule à une vitesse de 65 km/h. Si mes parents
travaillent au même endroit, combien de temps ma mère prendra-t-elle pour
rejoindre mon père?
⇒ Exemple 2 : Mon voisin vient d’avoir un appel de sa mère. Elle vient de
gagner à la loto. De mon côté, ma sœur vient d’avoir son bébé. La distance
qui sépare nos deux maisons est de 1,5 km. Mon voisin part de chez lui en
courant à une vitesse de 5 m/s pour m’annoncer la nouvelle. Au même
moment, je fais la même chose mais à une vitesse de 7m/s. Combien de
temps prendront-ils à se rencontrer?
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⇒ Exemple 3 : Un élève sort de ma classe à une vitesse de 8 m/s. Cinq
minutes plus tard, je découvre qu’il a oublié son étui à crayons. Je pars
derrière lui à une vitesse de 12 m/s. Combien de temps vais-je prendre pour
le rattraper? À quelle distance de ma classe serons-nous?
☺ Travail sur le paquet de feuilles
☺ Faire compléter p.102
☺ Quiz