I /Relativité du mouvement

A) Référentiel

La notion de mouvemen d'un objet est relative à un corps de réference, appelé référentiel, comme le référentiel terrestre, géocentrique et héliocentrique.

B) Description du mouvement

La déscription du mouvement d'un point mobile M, dans un référentiel préalablement défini, nécessite le choix d'un repere d'espace et d'un repere d'espace et un repere de temps.

Le repere d'espace est constitue d'un point d'origine O fixe dans le referentiel et d'un systeme d'axes orthonormés.

Le repere temps est défini par une origine des dates ( généralement le début du mouvement étudié ) et une unité de temps ( la seconde dans le systeme international).

La date t d'un evenement dépend de l'origine choisie alors que la durée Δt=t2-t1 séparant deux evenements est indépendante de cette origine.

La trajectoire est l'ensemble des position occupées par le point mobile M au cours de son mouvement. La nature de la trajectoire dépend du réferentiel choisi.

II/ Le vecteur vitesse d'un point

A) La vitesse

La vitesse moyenne d'un point mobile M entredeux dates t1 et t2est egale au quotient de la distance d parcourue le long de la trajectoire pour la durée de parcour Δt=t2-t1

   avec : v en m.s-1 ; d en m et Δt en s

La vitesse instantannée v d'un point mobile M à la date t est assimilable à la vitesse moyenne entre deux instant t1 et t2 très proches encadrant la date t.

B) Le vecteur vitesse

Pour décrire completement le mouvement d'un point mobile M à la date t, il faut connaitre sa vitesse instantanée mais aussi la direction et le sens de son déplacement. Le vecteur vitesse est la représentation mathématique du mouvement de M.

Les caractéristiques du vecteur vitesse v du point M sont :

  • son origine : le point M
  • sa direction : la tangente à la trajectoire au point occupé à la date t
  • son sens : celui du mouvement à la date t
  • sa norme (ou valeur) : celle de la vitesse instantannée à la date t.

Le mouvement rectiligne uniforme est caractérisé par un vecteur vitesse constant.

III/ Le centre d'inertie G d'un solide

A) Définition

Lorsqu'un solide, soumis uniquement à l'attraction terrestre, est en mouvement, l'un de ses point possède un mouvement plus simple que les autres.ce point est le centre d'inertie G d'un solide.

B) Centre d'inertie d'un solide homogène

Un solide homogene est tel que sa masse volumique est la même en tout point. C'est le cas des solides pleins constitués d'un seul matériau.

Le centre d'inertie d'un solide homogene est situé à l'intersection de ses axes et de ses plans de symétrie.

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Olivier

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