Physique-Chimie : Description et modélisation du mouvement

1. Le référentiel

Pour décrire la position d'un objet en mouvement, on choisit un référentiel. C'est un système de référence fixe ou en mouvement par rapport auquel on mesure les positions et les mouvements.

• Exemples : le sol, une trajectoire fixe, ou un point fixe dans l'espace.

2. La trajectoire

La trajectoire est le chemin suivi par l’objet. Elle peut être rectiligne, courbe, circulaire, etc.

Représentation :

Exemple : une courbe dans le plan cartésien ou dans l'espace.

3. Vecteur déplacement

Le vecteur déplacement \(ec{\Delta ec{r}}\) indique le changement de position de l’objet entre deux instants \(t_1\) et \(t_2\).

Il est défini par : \[ ec{\Delta ec{r}} = ec{r}(t_2) - ec{r}(t_1) \]

où \(ec{r}(t)\) est la position vectorielle de l’objet à l’instant \(t\).

4. Vitesse instantanée

La vitesse est la variation de la position en fonction du temps. La vitesse instantanée se calcule par :

\[ ec{v}(t) = \lim_{\,\Delta t o 0} rac{\Delta ec{r}}{\Delta t} = rac{d ec{r}}{dt} \]

Elle est vecteur et indique à la fois la rapidité du mouvement et sa direction.

Résumé

• Le référentiel permet de situer un objet.
• La trajectoire décrit le chemin parcouru.
• Le vecteur déplacement indique le changement de position entre deux instants.
• La vitesse instantanée donne la rapidité et la direction du mouvement à un instant donné.