Sauter à un chapitre clé
Le mouvement est complètement dépendant de ce qui l'entoure, ce qui signifie qu'il est relatif. Le fait qu'un objet soit en mouvement ou immobile n'est vrai que si tout ce qui entoure l'objet est également immobile pour la personne qui observe l'objet immobile. Par exemple, un drapeau peut être immobile sur la Lune du point de vue d'un astronaute, mais la Lune est également en orbite autour de la Terre, qui à son tour est en orbite autour du Soleil, etc.
En physique, le mouvement peut être défini et calculé à l'aide de quelques variables que tous les corps en mouvement ont ou peuvent avoir : la vitesse, l'accélération, le déplacement et le temps. La vélocité est la même chose que la vitesse, mais elle dépend de la direction dans laquelle un corps se déplace, et il en va de même pour le déplacement en termes de distance. L'accélération est la même chose que la vitesse, mais elle décrit l'ampleur du changement de vitesse sur une certaine période de temps, au lieu de l'ampleur du changement de distance.
Exemple de courbe parabolique d'une balle en mouvement, StudySmarter Originals
La gravité est une force qui provoque l'accélération !
Quelles formules utilisons-nous pour calculer le mouvement ?
Lorsqu'il s'agit de résoudre l'une de ces variables, nous disposons de cinq équations principales que nous pouvons utiliser :
La première est donnée par
C'est la formule la plus simple, ce qui signifie que la distance est égale à la vitesse multipliée par le temps, en ne tenant compte que de la direction également. Cette formule ne peut être utilisée que lorsque l'accélération est égale à 0.
La deuxième équation est l'une des trois équations cinématiques. Note qu'elle ne dépend pas de la position.
Oùest la vitesse finale d'un objet,est sa vitesse de départ,est l'accélération qui agit sur lui, etest le temps qui s'écoule pendant le mouvement.
Notre troisième équation est une autre équation cinématique. Cette fois, elle ne dépend pas de la vitesse finale.
Où est le déplacement. Cette formule ne peut être utilisée que si l'accélération de l'objet est positive.
Notre quatrième équation ci-dessous est une façon plus facile de calculer le déplacement lorsque tu connais les vitesses initiale et finale qui agissent sur l'objet.
Et notre dernière équation est aussi l'équation cinématique finale. Note qu'elle ne dépend pas du temps :
À l'aide de ces équations, nous pouvons résoudre toute variable particulière dont nous avons besoin lorsque nous étudions un objet en mouvement.
Puisque l'accélération est un taux de variation de la vitesse, nous pouvons trouver l'accélération moyenne en prenant la différence entre notre vitesse finale,et la vitesse initiale,et en la divisant sur notre intervalle de temps,En d'autres termes,
La barre au-dessus designifie moyenne.
Quelles sont les lois du mouvement ?
Les lois définissant le comportement du mouvement ont été découvertes et écrites pour la première fois par le physicien anglais Sir Isaac Newton, et elles s'appliquent à presque tout dans l'univers.
Certaines choses ne suivent pas ces lois, comme les objets voyageant à une vitesse proche de celle de la lumière, qui suivent la théorie de la relativité d'Einstein, et les choses plus petites que les atomes, qui suivent des comportements définis dans le domaine de la mécanique quantique.
Première loi : Loi d'inertie
En termes simples, la première loi du mouvement stipule que les objets qui ne sont pas poussés finissent par s'immobiliser. Cela signifie que si un objet ne subit aucun changement dans les forces qui agissent sur lui, l'objet tendra vers un état de non-mouvement, ou de repos.
Cette loi a été découverte pour la première fois afin d'expliquer pourquoi nous ne ressentons pas tous les mouvements qui se produisent dans l'univers. Nous nous trouvons sur une planète qui tourne et se déplace autour d'un soleil qui se déplace autour d'une galaxie. Eh bien, puisque nous nous déplaçons avec la Terre alors que nous nous tenons sur elle, nous gardons ce mouvement en permanence et, de notre point de vue, nous sommes au repos.
Deuxième loi : F = ma
La deuxième loi du mouvement nous montre que le taux de variation de l'élan d'un objet est exactement le même que la force qui lui est appliquée. En d'autres termes, si un objet a une masse dela force qui agit sur lui est égale à sa masse multipliée par son accélération. Cela peut s'écrire comme suit
Troisième loi : Action et réaction
La principale façon dont cette loi a été énoncée dans le passé est que chaque action a une réaction égale et opposée. Ce n'est pas tout à fait vrai, ou tout simplement pas assez instructif. La troisième loi du mouvement stipule que lorsque deux objets entrent en contact l'un avec l'autre, les forces qui s'appliquent l'une à l'autre sont égales en magnitude et opposées en direction.
Par exemple, si un objet est posé sur le sol, il exerce une pression sur le sol avec son poids, ce qui est une force. Comme nous connaissons la troisième loi du mouvement, nous savons que le sol exerce également une poussée en retour, avec une force égale au poids et dans la direction opposée.
Quels sont les types de mouvement ?
Le mouvement se produit d'une multitude de façons différentes, et les forces qui s'appliquent aux objets dans ces différents états de mouvement varient considérablement. Voici quelques types de mouvement :
Mouvement linéaire
Le mouvement linéaire est simple, car il décrit toute forme de mouvement qui se produit en ligne droite. C'est la forme de mouvement la plus élémentaire. Rien de spécial ou de compliqué ne doit se produire lorsqu'on se déplace d'un point A à un point B.
Mouvement oscillant
Le mouvement oscillant est un mouvement de va-et-vient. Ce n'est que lorsque ce mouvement est constant dans le temps qu'il peut être considéré comme un mouvement oscillant. Les ondes, y compris les ondes sonores, les ondes océaniques et les ondes radio sont des exemples de mouvement oscillant. Les ondes utilisent le mouvement d'oscillation pour stocker des informations dans leurs amplitudes. Les pendules et les ressorts sont d'autres exemples courants de mouvements oscillants.
Un ressort est un excellent exemple de mouvement oscillant, Wikimedia Commons
Mouvement rotatif
Le mouvement rotatif se déplace de façon circulaire. L'utilisation de ce mouvement a été incroyablement bénéfique au fil du temps, avec l'utilisation de la roue pour transporter des objets, ainsi que de nombreux autres exemples du monde réel.
Un diagramme du mouvement rotatif, montrant la direction de la vitesse et de l'accélération. Brews ohare CC BY-SA 3.0
Mouvement de projectile
Le mouvement de projectile est le mouvement de tout objet lancé dans un environnement contenant un champ gravitationnel. Si un objet est lancé plus haut qu'à l'horizontale, la trajectoire qu'il suit forme une courbe, appelée parabole.
Il existe une autre forme de mouvement moins connue, le mouvement irrégulier. Il s'agit d'une forme de mouvement qui n'adhère à aucun modèle fixe, comme le font les autres formes de mouvement.
Physique du mouvement - Points clés
En physique, le mouvement est un changement de position d'un objet ou d'un corps au cours d'un intervalle de temps.
Le mouvement est relatif, ce qui signifie que le fait qu'un objet soit en mouvement ou non dépend de l'état de mouvement des corps qui l'entourent.
Il existe de nombreuses formules utilisées pour calculer les variables qui interviennent dans le mouvement, telles que le déplacement, le temps, la vitesse et l'accélération.
Il existe trois lois du mouvement : la loi de l'inertie, la loi F=ma et la loi de l'action et de la réaction.
Il existe différents types de mouvement, notamment le mouvement linéaire, le mouvement oscillant et le mouvement rotatif.
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