Fiche de révision : Décrire un mouvement

📋 Plan du Cours

1. Système et référentiel
2. Relativité et trajectoire
3. Vecteur déplacement
4. Vitesse moyenne et vecteur
5. Vitesse instantanée
6. Évolution du vecteur vitesse

📖 1. Système et référentiel

🔑 Notions clés & Définitions

• Système : Objet dont on étudie le mouvement, généralement modélisé par un point lorsqu’il est supposé ponctuel.
• Référentiel : Objet de référence par rapport auquel on étudie le mouvement d’un système ; il comprend un repère d’espace et un repère de temps.

📝 Points essentiels

• Le référentiel terrestre est utilisé pour les mouvements ayant lieu sur Terre et dont la durée est inférieure à 24 h.

• Le référentiel géocentrique est utilisé pour les mouvements se produisant à l’échelle de la planète Terre.

• Le référentiel héliocentrique est utilisé pour les mouvements se produisant à l’échelle du système solaire.

💡 Astuce mémo

Le système est étudié ; le référentiel sert à le décrire.

📖 2. Relativité et trajectoire

🔑 Notions clés & Définitions

• Trajectoire : Ensemble des positions occupées par un système au cours du temps dans un référentiel donné.

📝 Points essentiels

📌 Le mouvement d’un système dépend du référentiel utilisé pour le décrire ; on dit que le mouvement est relatif.

• Les trois natures de mouvement sont:
  • rectiligne si la trajectoire est une portion de droite
  • circulaire si la trajectoire est une portion de cercle
  • curviligne si la trajectoire est une portion de courbe

💡 Astuce mémo

Référentiel choisi → mouvement et trajectoire décrits différemment.

📖 3. Vecteur déplacement

🔑 Notions clés & Définitions

• Vecteur déplacement : Le vecteur déplacement de M vers M′ décrit le déplacement d’un système entre les positions M et M′.

📝 Points essentiels

• Les caractéristiques du vecteur déplacement sont:
  • direction : la droite (MM′)
  • sens : celui du mouvement, de M vers M′
  • valeur : la distance MM′

📌 Le vecteur déplacement définit le plus court chemin entre M et M′, qui ne correspond pas forcément à la trajectoire du système entre ces deux points.

💡 Astuce mémo

Une flèche droite relie directement M à M′.

📖 4. Vitesse moyenne et vecteur

★ À maîtriser

📐 Formule — Dans un référentiel donné, la vitesse moyenne vérifie $v_{moy} = \frac{MM′}{\Delta t_{total}}$.

• Les caractéristiques du vecteur vitesse moyenne sont:
  • direction : la droite (MM′)
  • sens : celui du mouvement, de M vers M′
  • norme : la vitesse moyenne en m.s⁻¹

Compléments

📌 Pour représenter un vecteur vitesse sur un schéma, la longueur du vecteur en centimètres est proportionnelle à sa valeur en m.s⁻¹ et une échelle doit être utilisée.

💡 Astuce mémo

D-S-N : direction, sens, norme.

📖 5. Vitesse instantanée

🔑 Notions clés & Définitions

• Vitesse instantanée : Vitesse en un point de la trajectoire calculée avec la formule de la vitesse moyenne sur une durée très courte, inférieure à 1 s.

★ À maîtriser

📐 Formule — Au point Mₓ, la valeur de la vitesse instantanée vérifie $v_x = \frac{M_{x-1}M_{x+1}}{t_{x+1}-t_{x-1}}$.

• Les caractéristiques du vecteur vitesse au point Mₓ sont:
  • direction : la droite (Mₓ₋₁Mₓ₊₁)
  • sens : de Mₓ₋₁ vers Mₓ₊₁
  • valeur : vₓ en m.s⁻¹

Compléments

📌 Pour convertir une vitesse exprimée en m.s⁻¹ en km.h⁻¹, il faut la multiplier par 3,6.

💡 Astuce mémo

Mₓ₋₁ → Mₓ → Mₓ₊₁

📖 6. Évolution du vecteur vitesse

📝 Points essentiels

📌 Si le vecteur vitesse change de direction, le mouvement est curviligne ; s’il ne change pas de direction, le mouvement est rectiligne.

• Selon l’évolution de la valeur de la vitesse, le mouvement est:
  • ralenti ou décéléré si la vitesse diminue
  • uniforme si la vitesse reste constante
  • accéléré si la vitesse augmente

💡 Astuce mémo

Direction changée : curviligne ; valeur changée : accéléré ou ralenti.

📊 Tableaux de synthèse

Référentiels et échelles d’étude

Nature du mouvement