1re Physique-Chimie Fiche méthode

Résumé — Le mouvement d'un système

Ce résumé condense l’exigible du chapitre. Le résultat central : le vecteur variation de vitesse Δv⃗\Delta \vec{v} a la direction et le sens de la somme des forces — pas ceux de la vitesse.

Décrire le mouvement

  • Système : le corps étudié, modélisé par un point matériel portant toute sa masse.
  • Référentiel : solide de référence muni d’une horloge.
  • Vecteur vitesse v⃗\vec{v} : tangent à la trajectoire, orienté dans le sens du mouvement, valeur en m·s⁻¹.

Construire une vitesse sur une chronophotographie

v⃗i≈Mi−1Mi+1→2 Δt\vec{v}_i \approx \frac{\overrightarrow{M_{i-1}M_{i+1}}}{2\,\Delta t}

À partir des positions voisines, Δt étant la durée entre deux positions. La construction graphique est un savoir-faire exigible.

Le vecteur variation de vitesse

Δv : une soustraction vectorielle

Δv⃗=v⃗(t+Δt)−v⃗(t)\Delta \vec{v} = \vec{v}(t + \Delta t) - \vec{v}(t)

On le construit en reportant l’OPPOSÉ de v(t) à l’extrémité de v(t + Δt). Ce n’est pas la différence des valeurs !

Le lien avec les forces

La relation approchée

∑F⃗≈m Δv⃗ΔtΔv⃗≈∑F⃗m Δt\sum \vec{F} \approx m\,\frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t} \qquad \Delta \vec{v} \approx \frac{\sum \vec{F}}{m}\,\Delta t

Entre deux instants voisins. Δv a la même direction et le même sens que ΣF. La masse mesure l’INERTIE : à force égale, plus m est grande, plus Δv est petit.

Les deux lectures de la relation

Forces connues → estimer Δv⃗\Delta \vec{v}. Mouvement connu (chronophotographie) → estimer ∑F⃗\sum \vec{F}. Les deux sens sont exigibles, y compris testés avec un programme Python.

Les pièges classiques

Le cas qui piège tout le monde

Un mouvement circulaire uniforme a une vitesse de valeur constante mais un Δv⃗\Delta \vec{v} non nul : la direction change. Et Δv⃗\Delta \vec{v} a le sens de ∑F⃗\sum \vec{F}, pas celui de v⃗\vec{v}. Dernier réflexe : ne jamais oublier le poids dans le bilan des forces.

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