Le mouvement d’un objet est toujours décrit par rapport à un autre objet, appelé référentiel. Nous allons nous attarder sur cette notion de référentiels et voir comment on modélise schématiquement nos système d’étude en sciences.
On associe 2 qualificatifs à un mouvement :
Sa trajectoire :
- Rectiligne : L’objet suit une droite
- Curviligne : L’objet suit une courbe
- Circulaire : L’objet suit un cercle
L'évolution de sa vitesse :
- Non-uniforme : soit sa vitesse augmente au cours du temps (accélération), soit sa vitesse diminue au cours du temps (ralentie)
- Uniforme : Sa vitesse reste constante au cours du temps
Autres cours à consulter
Comment modéliser un marteau en mécanique ?
A l’aide de la simulation d’expérience ci-dessous, réalisez le travail demandé.
Mouvement des points d'un solide
Vous pourrez visualiser la chronophotographie d’un objet et suivre la trajectoire de différents points des objets.
- Sélectionner le cube et repérer la position des points colorés.
- Dans l’onglet « Chronophotographie », sélectionner tous les points (R, V, B)
- Dans l’onglet « Lecture » lancer l’animation.
Travail :
- Lequel des points à la trajectoire la plus simple ? Pourquoi ?
- Faites les mêmes réglages avec l’autre objet (Boule + bâton).
- Lequel des points à la trajectoire la plus simple ?
- Dans l’onglet « Objet étudié, vous pouvez bouger la position des points sur l’objet. Trouver la position d’un point où la trajectoire est la plus simple : ce sera son centre d’inertie G
- Sur votre copie, dessiner l’objet avec son centre d’inertie G.
En mécanique, on modélise un système d’étude par un de ses points particuliers : son centre d’inertie qui correspond à son centre de masse.
Les mouvements du parachutiste
A l’aide de la vidéo « Saut en parachute » ci-dessous, répondez aux questions posées sous la vidéo.
Saut en parachute
Cette vidéo montre, dans un premier temps, la chute d’un parachutiste puis, dans un second temps, l’ouverture du parachute, le tout suivi par un cameraman.
Travail :
- Depuis le référentiel « Terrestre« (ou référentiel « sol »), décrire le mouvement du parachutiste : avant ouverture du parachute puis après.
- Depuis le référentiel « Caméraman », décrire le mouvement du parachutiste : avant ouverture du parachute puis après.
En mécanique, pour une même situation, un objet peur avoir différents mouvement. Il faudra donc toujours définir le référentiel si on décrit un mouvement.
Autres exemples
A l’aide des simulations d’expérience ci-dessous, répondez aux questions posées dessous.
Mouvements dans le système solaire
Mouvements d'un wagon
Vous pourrez changer de référentiels et de systèmes d’étude comme bon vous semble.
Travail :
- Pour la simulation sur le système solaire, choisissez le système avec 3 astres (Soleil, Terre, Lune) :
- décrire le mouvement de la Terre par rapport au Soleil puis par rapport à la Lune.
- décrire le mouvement de la Lune par rapport au Soleil puis par rapport à la Terre.
- Pour la simulation sur le wagon :
- décrire le mouvement du wagon par rapport à la lampe puis par rapport à la pierre qui tombe.
- décrire le mouvement de la pierre par rapport à la pierre puis par rapport au wagon.