Mouvement et Repos
Situation de départ
Amal et Mourad sont tous les deux assis face à face dans le train. Le train va partir et Mourad regarde par la fenêtre. Il observe le train accolé au sein. Tout à coup leur train semble partir dans la mauvaise direction ! Mourad prend peur et interpelle Amal ! Elle se moque de lui et lui précise que tout va bien, seul le train d’à-côté est parti.
Comment peux-tu expliquer cette observation ?
1) Description d’un mouvement :
1-1) Notion de référentiel :
a) Expérience :
Un bus roule lentement dans une ville.
- Ahmed (A) est assis dans le bus
- Fatima (F) marche vers l’arrière du bus pour faire des signes à Saïd (C) qui est au bord de la route
b) Observations :
On précise l’état de mouvement ou de repos dans les cas suivants :
c) Conclusions :
- Pour décrire l’état d’un corps (en mouvement ou immobile), on doit se référer à un corps de référence appelé aussi un référentiel.
- Le référentiel, est un corps solide indéformable par rapport auquel l’état de repos ou de mouvement d’un corps est défini.
- Un corps est en mouvement, s’il change de position au cours du temps par rapport à un corps pris comme référence.
Remarque :
Dans l’activité expérimental, Ahmed est en mouvement par rapport à Saïd et il est au repos par rapport au bus.
=> Donc les notions de « mouvement » et « repos » sont relatives.
1-2) La trajectoire.
a) Définition :
La trajectoire d'un point est l'ensemble des positions successives occupées par ce point dans un référentiel donné, au cours du mouvement.
b) Types de trajectoires.
En reliant les positions occupées par un point mobile, au cours du temps, on reconstitue la trajectoire.
On dit que la trajectoire est rectiligne lorsque les positions occupées par le point d’un mobile forment une droite. Et dans ce cas on dit que le mouvement de ce mobile est rectiligne.
On dit que la trajectoire est circulaire lorsque les positions occupées par le point d’un mobile forment un cercle. Et dans ce cas on dit que le mouvement de ce mobile est circulaire.
On dit que la trajectoire est curviligne lorsque les positions occupées par le point d’un mobile forment une courbe. Et dans ce cas on dit que le mouvement de ce mobile est curviligne.
2) Types de mouvement :
Les mouvements sont classés généralement en deux types :
2-1) Mouvement de translation.
a) Définition :
Un solide est en mouvement de translation lorsqu’un segment quelconque de ce solide reste parallèle à lui-même au cours du déplacement
b) Types de mouvement de translation :
On distingue trois types de mouvement de translation :
- Mouvement de translation rectiligne : si tous les points du corps ont des trajectoires rectilignes (Fig. 1)
- Mouvement de translation circulaire : si tous les points du corps ont des trajectoires circulaires (Fig. 2).
- Mouvement de translation curviligne : si tous les points du corps ont des trajectoires curvilignes (Fig. 3).
2-1) Mouvement de rotation.
a) Définition :
Un solide est en mouvement de rotation autour d’un axe fixe si tous les points du solide (n’appartenant pas à l’axe de rotation) sont en mouvement selon des trajectoires circulaires de même axe de rotation.
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