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Le mouvement d'un objet

 

En mouvement ou immobile ?

Le mouvement d'un objet se fait par rapport à un autre objet qu'on appelle référentiel. Le référentiel est souvent le sol, un mur ou un véhicule.

Où est-il passé?

"Les objets se déplacent dans l’air. Chaque position d'un objet décrit une courbe qu’on appelle la trajectoire. La trajectoire est la représentation du « chemin » parcouru par l’objet pendant son mouvement." Eugène HECHT

Mais retrouver la trajectoire d'un objet (dont le mouvement est souvent rapide) n'est pas facile. On utilise donc souvent une vidéo ralentie pour décomposer le mouvement. Cette technique s'appelle la chronophotographie.

Voici des exemples de trajectoires par rapport au sol :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Cycloide_anim.gif

Point de la roue d'un vélo

Tir balistique

Chute libre

Trajectoires de deux avions dans le ciel (Roissy, fév. 2008)

 

Comment calculer la vitesse d'un objet, d'une personne en mouvement ?

La vitesse moyenne d'un objet ayant parcouru la distance d pendant la durée t est définie telle que :

V est la vitesse moyenne en mètres par seconde (m/s ou m.s-1)
d
est la distance parcourure en mètres (m)
t
est la durée du parcours en secondes (s)

Michael JOHNSON, 400 mètres en 43 secondes et 18 centièmes.

Championnat du monde d'athlétisme de Séville 26/08/99 (Espagne).

Calculons la vitesse moyenne de Michael lors de cette finale :

Données : d = 400m et t = 43,18s

On sait que V = d/t

donc V = 400/43,18

V = 9,26 m/s

Michael a parcouru 9,26 mètres chaque seconde ! à cette vitesse, il traverse la salle de physique en moins de 2 secondes!!!

En km/h, il faut multiplier V par 3,6. Ce qui donne :

V = 9,26*3,6

V = 33 km/h !!!

Auriez-vous réussi à suivre Michael ? même avec un vélo? pas certain...

 

Quelques ordres de grandeur de vitesses :

Marche à pieds : 5 km/h - Footing : 15 km/h - Promenade en vélo : 20 km/h - Sprint du 100 m : 35 km/h - Coureur cycliste professionnel : 45 km/h

Véhicule en ville : 50 km/h - Véhicule sur route : 90 km/h - Sur autoroute : 130 km/h - Un service au tennis : 220 km/h - Une formule 1 : 300 km/h

Une balle de revolver : 1000 km/h - Un avion à Mach1 : 1224 km/h - Vitesse de la lumière : 300 000 km/s = 1 080 000 000 km/h !

 

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