Mouvement

Q: Qu’est-ce que la relativité du mouvement ?

A: Le fait que l’état (mouvement ou repos) d’un corps dépend du référentiel choisi pour l’observer.

Q: Que nécessite l’étude d’un mouvement ou d’un repos ?

A: La détermination d’un corps de référence (référentiel) fixe et indéformable

Q: Comment sait-on qu’un corps est en mouvement par rapport à un autre ?

A: Si sa position change dans le temps par rapport au référentiel choisi.

Q: Définir le référentiel terrestre.

A: Référentiel lié à la Terre, construit à partir d’un solide fixe par rapport à la surface terrestre, utilisé pour tout mouvement à la surface de la Terre.

Q: Qu’est-ce que le référentiel géocentrique ?

A: Référentiel défini par le centre de la Terre et trois axes dirigés vers des étoiles lointaines, utilisé pour décrire la Lune ou les satellites artificiels

Q: Qu’est-ce que le référentiel héliocentrique ?

A: Référentiel centré sur le centre de gravité du Soleil avec les mêmes axes stellaires fixes que le géocentrique, pour décrire les mouvements des planètes et astres

Q: À quoi sert le repère d’espace ?

A: À déterminer la position d’un point mobile par rapport à une origine et un système d’axes

Q: Comment s’exprime le vecteur position dans un repère unidimensionnel ?

A: OM = x_M · i avec |OM| = |x_M|

Q: Comment s’exprime le vecteur position dans un repère bidimensionnel ?

A: OM = x_M · i + y_M · j avec |OM| = √(x_M² + y_M²)

Q: Comment s’exprime le vecteur position dans un repère tridimensionnel ?

A: OM = x_M · i + y_M · j + z_M · k avec |OM| = √(x_M² + y_M² + z_M²)

Q: Que sont l’origine et l’axe temporel ?

A: L’origine t = 0 est un instant arbitraire, l’axe va du passé vers le futur, et l’unité est la seconde

Q: Comment définit-on la durée d’un phénomène ?

A: Δt = t_f – t_i, toujours positive

Q: Qu’est-ce que la trajectoire d’un point ?

A: La courbe décrite par ses positions successives dans le référentiel.

Q: Nature de la trajectoire selon sa forme

A:

- Rectiligne → mouvement rectiligne

- Circulaire → mouvement circulaire

- Courbe non circulaire → mouvement curviligne

Q: Définir la vitesse moyenne d’un mobile

A: Vm = d / Δt, où d est la distance parcourue et Δt la durée.

Q: Conversion : 1 m/s en km/h ?

A: 1 m/s = 3,6 km/h.

Q: Qu’est-ce que le vecteur vitesse instantanée ?

A: V(t) tangente à la trajectoire au point M au temps t, de norme la valeur de la vitesse

Q: Formule pratique en mouvement rectiligne :

A: V_i ≈ (M_{i+1}M_{i-1}) / (t_{i+1} – t_{i-1}).

Q: Comment se représente la direction de V dans un mouvement curviligne ?

A: La direction est la droite tangente à la courbe en M.

Q: Qu’est-ce qu’un mouvement de translation d’un solide ?

A: Tous ses segments restent parallèles et tous les points ont la même vitesse.

Q: Pour étudier une translation, pourquoi n’étudier qu’un seul point ?

A: Parce que tous les points ont le même vecteur vitesse instantanée.

Q: Qu’est-ce qu’un mouvement rectiligne uniforme ?

A: Trajectoire en ligne droite et vitesse constante (direction, sens et norme fixés)

Q: Forme générale de l’équation horaire en MRU ?

A: x(t) = V · t + x₀, où V est la vitesse constante et x₀ l’abscisse à t = 0.

Q: Comment déterminer V à partir du graphe x(t) ?

A: V = coefficient directeur (pente) de la droite

Q: Que se passe-t-il si on décale l’origine du repère d’espace ou de temps ?

A: L’équation reste affine x(t) = V·t + b, avec b ajusté selon le nouvel origin

Q: Caractéristiques du MCU ?

A: Trajectoire circulaire de rayon R et norme de la vitesse instantanée constante, mais direction variable (tangente).

Q: Définition de la vitesse angulaire moyenne ω_m ?

A: ω_m = Δθ / Δt (en rad/s).

Q: Définition de la vitesse angulaire instantanée ω(t) ?

A: ω(t) = dθ/dt, ou approchée par (θ_{i+1} – θ_{i-1}) / (t_{i+1} – t_{i-1}).

Q: Quelle est la relation entre vitesse linéaire v et angulaire ω ?

A: v = R · ω.

Q: Définir la période T en MCU.

A: Temps pour un tour complet : T = 2π / ω.

Q: Définir la fréquence f.

A: Nombre de tours par seconde : f = 1 / T (en Hz).