Décrire le mouvement d’un système
Méthodologie
Pour décrire le mouvement d'un système, il faut :
- définir le système étudié puis le modéliser par un point M;
- choisir un référentiel d'étude pertinent ;
- identifier la nature géométrique de la trajectoire du point M;
- déterminer l'évolution de la vitesse du point M au cours du temps;
- conclure sur la nature du mouvement du point M.
Afin de décrire ce mouvement, on partira d'une vidéo ou d'une chronophotographie du système en mouvement. On pourra utiliser des outils numériques pour analyser ce mouvement.
Trajectoire
Définition
La trajectoire d'un point M est la courbe orientée, modélisant l'ensemble des positions successives occupées par le point M au cours du temps, dans un référentiel donné.
La trajectoire peut être :
- une droite
- une courbe fermée (cercle, ellipse, etc.) ou une portion de cette courbe
- une courbe ouverte (parabole, hyperbole, etc.)
- une courbe quelconque
La nature géométrique de la trajectoire permet de qualifier le mouvement du point M.
| Nature de la trajectoire | Nature du mouvement |
|---|---|
| Droite | Rectiligne |
| Cercle | Circulaire |
| Ellipse | Elliptique |
| Parabole | Parabolique |
| Courbe quelconque | Curviligne |
Evolution de la vitesse
L'évolution de la vitesse du point M au cours du temps permet de qualifier le mouvement du point M. On distingue plusieurs types d'évolution de la vitesse :
- Vitesse constante
- Vitesse croissante
- Vitesse décroissante
La nature de l'évolution de la vitesse permet de qualifier le mouvement du point M.
| Evolution de la vitesse | Nature du mouvement |
|---|---|
| Vitesse constante | Mouvement uniforme |
| Vitesse croissante | Mouvement accéléré |
| Vitesse décroissante | Mouvement décéléré ou ralenti |
Remarque
En seconde, on se contentera de qualifier le mouvement d'uniforme ou non uniforme.
Description du mouvement
Pour décrire le mouvement du point M, il faut combiner la nature de la trajectoire et la nature de l'évolution de la vitesse.
| Nature de la trajectoire | Evolution de la vitesse | Description du mouvement |
|---|---|---|
| Droite | Vitesse constante | Mouvement rectiligne uniforme |
| Droite | Vitesse croissante | Mouvement rectiligne non uniforme |
| Droite | Vitesse décroissante | Mouvement rectiligne non uniforme |
| Cercle | Vitesse constante | Mouvement circulaire uniforme |
| Cercle | Vitesse croissante | Mouvement circulaire non uniforme |
| Cercle | Vitesse décroissante | Mouvement circulaire non uniforme |
| Parabole | Vitesse constante | Mouvement parabolique uniforme |
| Parabole | Vitesse croissante | Mouvement parabolique non uniforme |
| Parabole | Vitesse décroissante | Mouvement parabolique non uniforme |
| Courbe quelconque | Vitesse constante | Mouvement curviligne uniforme |
| Courbe quelconque | Vitesse croissante | Mouvement curviligne non uniforme |
| Courbe quelconque | Vitesse décroissante | Mouvement curviligne non uniforme |