La vitesse moyenne
1) Description d’un mouvement :
La vitesse est une grandeur associée au mouvement d'un objet, elle indique la rapidité avec laquelle il change de position par rapport un référentiel.
On distingue deux types de vitesses : la vitesse moyenne et la vitesse instantanée.
1-1) La vitesse moyenne :
La vitesse moyenne d’un corps mobile en mouvement est le rapport de la distance d parcourue par la durée t du parcours.
Nous l'exprimons par la relation :
Avec :
- o d : La distance parcourue exprimée dans le système international des unités (SI) en mètre (m).
- o t : La durée de parcours exprimée dans le (SI) en seconde (s).
- o Vm : La vitesse moyenne exprimée dans le (SI) en (m/s) ou (m.s-1).
Remarque :
o L’unité usuelle de la vitesse v est le kilomètre par heure Km/h (ou Km.h-1)
On a 1 m/s = 3,6 Km/h ou bien 1 Km/h = 1⁄3.6 m/s
On peut schématiser ça comme suit :
o Conversions de la durée :
1-2) La vitesse instantanée.
Lorsqu’un mobile parcourt une distance infiniment petite d (Mi-1Mi+1) pendant une durée très petite δt = 2τ sa vitesse instantanée est :
Il n’est pas toujours aisé de calculer une vitesse instantanée, alors nous nous limiterons au calcul de vitesse instantanée à partir de chronophotographie du mouvement d’un corps mobile.
Exemple :
V1 = …………………………………………………………… V2 = …………………………………………………………… V3 = ……………………………………………………………
Remarque :
La vitesse indiquée par le compteur de vitesse d’une voiture ou le radar des gendarmes est appelée vitesse instantanée. Ce n’est pas sa vitesse moyenne.
2) Nature du mouvement :
2-1) Mouvement uniforme
On dit que le mouvement est uniforme, si l’objet parcourt toujours la même distance dans un intervalle de temps constant, alors sa vitesse est constante.
2-2) Mouvement accéléré
On dit que le mouvement est accéléré, si l’objet parcourt des distances de plus en plus grandes pendant des intervalles de temps égaux, alors sa vitesse augmente.
2-3) Mouvement retardé (ralenti ou décéléré)
On dit que le mouvement est ralenti, si le mobile parcourt des distances de plus en plus petites dans des intervalles de temps égaux, alors sa vitesse diminue.
3) Dangers de la vitesse et la sécurité routière
3-1) Définition de la distance d’arrêt
La distance d'arrêt notée DA est la distance parcourue par un mobile (une voiture par exemple) entre le moment où le conducteur voit le danger et le moment où le mobile s’arrête.
La distance d'arrêt DA est la somme de la distance de réaction DR et de la distance de freinage DF.
La distance de réaction DR est la distance parcourue entre l’instant où le conducteur voit l’obstacle et celui où il commence à freiner.
La distance de réaction dépend du temps de réaction.
Le temps de réaction augmente avec : la fatigue, l’alcool, la prise de la drogue ou celle de certains médicaments.
La distance de freinage DF est la distance parcourue, depuis le début du freinage, jusqu’à l’arrêt du véhicule.
K dépend du frottement des pneus sur la route, d’où la distance de freinage dépend de : l’état des pneus, de la route, des temps pluvieux (route mouillée glissante) et surtout de la vitesse
3-2) Sécurité routière
Pour éviter les risques d'accidents de la route, le conducteur doit :
- o Respectez les limitations de vitesse ainsi que les panneaux de signalisation.
- o Utilisez le casque de protection Casque en cas de conduite de moto vélo,
- o Utilisez la ceinture de sécurité.
- o Ne pas utiliser un téléphone portable en conduisant.
- o Surveiller l'état mécanique du véhicule avant de l'utiliser, en particulier les roues et les freins.
- o Évitez de conduire si vous prenez des médicaments.
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