Physique Chimie 13 Mouvements et forces Le mouvement : La
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Physique Chimie 13 Mouvements et forces I. Le mouvement : 1. La relativité du mouvement : Considérons un passager assis dans une voiture qui effectue le trajet Saint-Denis Saint-Pierre. Par rapport à la voiture, ce passager est immobile. Par rapport à la route, le passager est en mouvement. Ainsi, pour décrire le mouvement d’un objet, il faut choisir une référence, le référentiel. Un référentiel est un solide indéformable constitué d’un repère mathématique et d’une horloge. Quelques exemples de référentiels : - Le référentiel terrestre : - Le référentiel géocentrique : - Le référentiel héliocentrique : 2. Caractéristiques d’un mouvement : a. Notion de trajectoire : Dans un référentiel donné, la trajectoire d’un point correspond à la courbe qui relie les différentes positions successives occupées par ce point au cours du temps. Exemple : Par rapport au référentiel voiture, la trajectoire du passager est un point (le passager est immobile par rapport à la voiture). Par rapport au référentiel route, la trajectoire du passager est une courbe qui se confond à peu près avec la route. La trajectoire de la Terre par rapport au Soleil est un cercle (ou une ellipse). b. Notion de vitesse : Par rapport au référentiel voiture, la vitesse du passager est nulle. Par rapport au référentiel route, la vitesse du passager est égale à la vitesse de la voiture indiquée par le compteur de vitesse (tachymètre). La vitesse d’un point dépend donc du référentiel choisi. En physique, on utilise deux sortes de vitesse : - La vitesse instantanée, c'est-à-dire la vitesse à un instant donné. Dans une voiture, elle est indiquée par le compteur de vitesse. - La vitesse moyenne v qui correspond au quotient de la distance d parcourue par la durée Δt écoulée pour parcourir cette distance. d v = Δt avec d en mètre (m), Δt en seconde (s) et v en m.s-1. Remarque : Lorsque la vitesse est constante dans un référentiel donné, on dit que le mouvement dans ce référentiel est uniforme. II. Les forces : 1. Notion d’interaction : Deux corps sont en interaction si le mouvement de l’un dépend de la présence de l’autre et réciproquement. On appelle action mécanique une action capable de modifier le mouvement d’un corps. Exemple : Une balle de tennis qui déforme le cordage d’une raquette. Réciproquement, le cordage qui déforme la balle. 2. Modélisation d’une action mécanique : Une action mécanique est modélisée par un outil mathématique : un vecteur, appelé vecteur force 𝐹⃗ . Un vecteur force 𝐹⃗ est caractérisé par : - Une droite d’action, - Un sens, - Une intensité F qui correspond à la norme du vecteur, exprimée en Newton (N), - Un point d’application (origine). Exemple : Le poids 𝑃⃗⃗ d’un corps solide (S) de centre de gravité G qui modélise l’action exercée par la Terre sur ce corps. 3. Force et mouvement : Lorsqu’un joueur de football frappe dans un ballon avec le pied, il peut soit mettre en mouvement le ballon, soit modifier son mouvement (trajectoire et/ou vitesse). Une force peut modifier les caractéristiques d’un mouvement. p 206 : 6 ; 7 ; 10 ; 11 ; 14 ; 15. + feuilles.
