Résumé — Décrire un mouvement : trajectoire et vitesse
Ce résumé condense l’exigible du chapitre. Une seule formule — — mais un réflexe avant tout calcul : préciser le référentiel et vérifier la cohérence des unités.
Le référentiel : par rapport à quoi ?
Décrire un mouvement n’a de sens que par rapport à un objet de référence : le référentiel. Un passager assis dans un train est immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au quai.
La relativité du mouvement
Le mouvement (trajectoire et vitesse) dépend du référentiel choisi. Toute description de mouvement doit commencer par « par rapport à… ». C’est la justification attendue au brevet.
La trajectoire
La trajectoire est la ligne formée par les positions successives de l’objet. Trois formes à connaître :
- rectiligne : une ligne droite (train sur une voie droite) ;
- circulaire : un cercle ou un arc de cercle (cheval de manège) ;
- quelconque : n’importe quelle autre courbe (mouche en vol).
La vitesse
La vitesse moyenne indique la distance parcourue par unité de temps.
La relation et ses trois écritures
d en m et t en s donnent v en m/s ; d en km et t en h donnent v en km/h. Jamais de mélange entre les deux jeux d’unités !
La conversion à connaître
m/s → km/h : on multiplie par 3,6. km/h → m/s : on divise par 3,6. Repères : marche 5 km/h ; sprinteur 36 km/h = 10 m/s ; TGV 300 km/h.
La nature du mouvement
Selon l’évolution de la valeur de la vitesse, le mouvement est :
- uniforme : vitesse constante ;
- accéléré : vitesse qui augmente ;
- ralenti : vitesse qui diminue.
Sur une chronophotographie (photos à intervalles de temps égaux) : espacements égaux = uniforme, espacements qui grandissent = accéléré, qui rétrécissent = ralenti.
Les pièges classiques
Les erreurs qui coûtent des points
Écrire 1 h 30 = 1,3 h au lieu de 1,5 h. Multiplier par 3,6 dans le mauvais sens (vérifie avec le repère 10 m/s = 36 km/h). Mélanger les unités dans v = d/t (des mètres avec des heures…). Et oublier de préciser le référentiel : dire « la passagère est immobile » sans « par rapport au train » ne rapporte pas les points.