L’étude du mouvement

1. L’étude du mouvement

2. Le point de référence • Un point de référence est un point de départ utilisé pour décrire l’emplacement ou la position d’un objet.

3. Distance • La distance (d) est la longueur qui sépare deux points, ou la longueur du trajet parcouru par un objet.

4. Position • La position d’un objet est la distance qui le sépare d’un point de référence ainsi que son orientation (direction et sens) par rapport à ce point. • On doit indiquer un point de référence, une distance et une orientation (direction et sens).

5. La position et la distance • Lorsqu’on représente la position d’un objet, on a le choix entre plusieurs unités pour exprimer la distance. Les plus utilisées sont le mètre, le kilomètre et le centimètre. • 10 mm = 1 cm = 0,01m = 0,00001km • 1km = 1000m = 10 000 cm = 100 000 mm

6. Convertir les valeurs suivantes • 50 km = _____m • 100 m = _____km • 250 cm = _____ m • 0,5km = _____ cm • 0,025 km = _____ m • 1200 m = _____ km • 1050 cm = _____ m • 25 mm = _____ cm

7. Le savais-tu ? • Les distances qui nous séparent des étoiles et de la plupart des corps célestes sont mesurées en années-lumière. Une année lumière est la distance que la lumière parcourt dans le vide en un an : 9,460 7 x 1012 km.

8. La position et l’orientation • On utilise les points cardinaux pour indiquer l’orientation (direction et le sens) • cette façon donne une information beaucoup plus précise.

9. La position et l’orientation • On dit que les coordonnées du point de référence sont (0, 0). • La position d’un objet peut être dans un sens positif ou négatifpar rapport à ce point. • Pour décrire des positions en se servant des points cardinaux, il est nécessaire de préciser le sens. • Par convention, le sens est positifvers le nord et vers l’est du point de référence. • Par conséquent, le sens est négatifvers le sud et vers l’ouest du point de référence.

10. La position et l’orientation • La borne-fontaine sert de point de référence et se situe en 0 m. • Les points cardinaux O et E sont aux extrémités de l’axe. • Lorsque la patineuse se trouve à 9 m à la droite du point de référence (la borne fontaine), sa position est représentée par +9 m. • Lorsque la patineuse se trouve à la gauche du point de référence, sa position est représentée par -5 m.

11. La position et l’orientation • Si tu utilises les points cardinaux, tu diras que la patineuse se trouve: • à 9 m à l’est de la borne-fontaine puis • à 5 m à l’ouest de la borne-fontaine.

12. La distance et le déplacement • Le mouvement estle processus qui engendre un changement de position • Chaque fois qu’on observe le changement de position d’un objet, on observe son mouvement. • Le déplacement est le segment de droite orienté qui relie la position finale et la position initiale d’un objet ou la différence entre ces positions.

13. La distance et le déplacement • Le joueur s’est déplacé de 27,4 m vers le premier but à partir du marbre. • Lorsqu’il court du premier au deuxième but, il a parcouru une distance de 54,8 m (27,4 m + 27,4 m) tandis que son déplacement est de 38,7 m[vers le deuxième but]. • Lorsque le joueur court ensuite du deuxième au troisième but et revient finalement au marbre, la distance parcourue est de 109,6 m (4 x 27,4 m), mais le déplacement est de 0 m, car le joueur revient à sa position de départ.

14. Les grandeurs scalaires et les grandeurs vectorielles • La distance et le déplacement sont deux types différents de grandeurs physiques. • Une grandeur scalaire est entièrement définie par sa mesure et représentée par un nombre (aucune direction) • La distance, le temps et la température sont des grandeurs scalaires.

15. Les grandeurs scalaires et les grandeurs vectorielles • Une grandeur vectorielle est définie par sa mesure, sa direction et son sens. • Le déplacement et la position sont des grandeurs vectorielles. • Chaque fois que tu notes une grandeur, qu’elle soit scalaire ou vectorielle, tu dois toujours indiquer l’unité de mesure.

16. Les grandeurs scalaires et les grandeurs vectorielles • Est-ce que les valeurs suivantes sont scalaires ou vectorielles? • 30km _______________ • 20km N _______________ • 25°C _______________ • 3h _______________ • -15km _______________ • +15km _______________

17. Grandeurs Vectorielles • On utilise souvent des flèches, ou vecteurs, pour représenter les grandeurs vectorielles. • Le symbole d⇀représente la position. • Un déplacement est une variation de position et est représenté comme suit:

18. L’addition de vecteurs • La positiond⇀1du coureur est à 10 m[E] du point de référence et sa position d⇀2, à 50 m[E]. • Quelle est la différence entre les deux positions ?

19. Questions • Problème type A, B, C p 206 à 208 • P 209 1 à 8 • vidéo

20. La détermination d’un intervalle de temps • test le symbole du temps, qu’on peut mesurer en minutes, en heures ou en secondes. L’unité SI du temps est la seconde, s. • Les scientifiques utilisent souvent des symboles pour représenter les intervalles de temps : • t = tf - ti • la variation du temps ( t) est égale au temps final (tff) moins le temps initial (tii).

21. Activité • P 210

22. Le mouvement uniforme • Le mouvement uniforme estun mouvement au cours duquel le déplacement d’un objet est le même pendant chaque intervalle de temps.

23. Le mouvement uniforme • Prends la boule de billard. En roulant sur une surface pratiquement sans frottement, elle parcourt 20 cm à chaque intervalle de 1 s. • Son mouvement est donc uniforme.

24. Mouvement non-uniforme • Une auto ou un autobus qui roule en ville a un mouvement non uniforme. • Le véhicule arrête, repart et roule parfois lentement et parfois plus vite. • Au cours de chaque intervalle de temps, il effectue un déplacement différent.

25. La représentation graphique d’un mouvement uniforme • Pour représenter graphiquement ces données, on situe le temps en abscisse, car le temps est la variable indépendante. • La position de la boule est en ordonnée, car il s’agit de la variable dépendante.

26. La représentation graphique d’un mouvement uniforme • Un graphique de la position en fonction du temps porte un titre, et le nom de chaque variable est associé à l’axe correspondant. • Après avoir situé les points représentant les résultats expérimentaux, on trace la droite ou la courbe de meilleur ajustement • c’est-à-dire la droite ou la courbe lisse qui s’ajuste le mieux à la distribution des points.

27. La représentation graphique d’un mouvement uniforme • Les résultats expérimentaux ne donnent généralement pas une droite parfaite. • On doit tracer la droite ou la courbe de meilleur ajustement en respectant le mieux possible la distribution des points expérimentaux.

28. L’analyse d’un graphique de la position en fonction du temps • La pente de la droite d’un graphique de la position en fonction du temps donne de l’information sur le mouvement d’un objet.

29. Une pente positive • La pente positive indique un déplacement dans le sens positif. • La droite indique que le mouvement était uniforme.

30. Une pente négative • La pente négative indique que le suricate se déplaçait dans le sens négatif. • La droite indique que son mouvement était uniforme.

31. Une pente nulle • La pente nulle indique qu’il ne change pas de position.

32. Questions • P 215 #1 à 7 • Remettre le travail pour être corriger