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Choisir un observateurPour décrire un mouvement, il faut d'abord choisir un référentiel, c'est-à-dire un objet ou un point considéré comme fixe. La trajectoire d'un point est l'ensemble des positions successives qu'il occupe au cours du temps. Par exemple, une balle lâchée dans un train en marche : pour le passager, la trajectoire est une ligne droite verticale ; pour un observateur sur le quai, c'est une parabole. Ainsi, la trajectoire dépend du référentiel choisi. Le mouvement est relatif.
💡 À retenir : Le mouvement est relatif : il dépend du référentiel d'étude.
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Calculer une vitesseLa vitesse moyenne v d'un objet est le rapport de la distance parcourue d sur la durée du trajet Δt : v = d / Δt. Elle s'exprime en mètre par seconde (m/s) ou en kilomètre par heure (km/h). Pour convertir des m/s en km/h, on multiplie par 3,6. Exemple : une voiture parcourt 150 km en 2 h, sa vitesse moyenne est de 75 km/h. Attention, la vitesse moyenne ne donne pas d'information sur les variations de vitesse pendant le trajet.
💡 À retenir : v = d / Δt ; 1 m/s = 3,6 km/h.
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À chaque instantLa vitesse instantanée est la vitesse d'un objet à un instant précis. Elle est mesurée par un compteur de vitesse (speedomètre) dans un véhicule. Sur un graphique, elle correspond à la pente de la tangente à la courbe de position. La vitesse instantanée peut varier : on parle d'accélération quand elle augmente, de décélération quand elle diminue. Un mouvement peut être uniforme (vitesse constante) ou varié.
💡 À retenir : La vitesse instantanée est la vitesse à un moment donné, lue sur un speedomètre.
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Formes de trajectoiresLa trajectoire d'un point peut être rectiligne (ligne droite), circulaire (cercle) ou curviligne (courbe quelconque). Le type de trajectoire dépend aussi du référentiel. Exemple : une valve de roue de vélo décrit un cercle dans le référentiel du cycliste, mais une cycloïde (courbe en forme de boucles) dans le référentiel terrestre. Ainsi, la forme de la trajectoire est relative au référentiel choisi.
💡 À retenir : La trajectoire peut être rectiligne, circulaire ou curviligne selon le référentiel.