Définitions : vitesse moyenne, vitesse instantanée, variations de vitesse
A) Vitesse moyenne et vitesse instantanée
Une vitesse v est définie par la relation entre la distance d et le temps t :
Rappel
Relation entre m/s et km/h :
Il existe deux sortes de vitesse : la vitesse moyenne et la vitesse instantanée.
Exemple
Pierre a effectué en 6 h 57 un trajet de 721 km, soit une vitesse moyenne de 103 km/h, mais il a reçu une contravention pour une vitesse instantanée enregistrée à 138 km/h.
B) Les variations de vitesse
On enregistre par chronophotographie trois trajectoires rectilignes d’une bille lancée de trois manières différentes. L’intervalle entre chaque photo est le même et est noté Δt.
Définition
Chronophotographie : technique consistant à prendre une série de photos successives et à les superposer, ce qui permet de décomposer chronologiquement les phases d’un mouvement.
Image 1 : la distance parcourue entre chaque intervalle de temps est toujours la même. La vitesse est constante. On dit que le mouvement est uniforme. Il n’y a pas d’accélération.
Image 2 : la distance parcourue entre chaque intervalle de temps augmente régulièrement. La vitesse augmente régulièrement. On dit que le mouvement est uniformément accéléré.
Image 3 : la distance parcourue entre chaque intervalle de temps diminue régulièrement. La vitesse diminue régulièrement. On dit que le mouvement est uniformément ralenti ou décéléré.
Identifier un mouvement rectiligne à partir d'un graphe
Pour un mouvement rectiligne, la vitesse et l’accélération sont liées par la formule :
Mot-clé
En physique, l’accélération correspond à la variation de la vitesse (Vfinale – Vinitiale) par unité de temps. Ce mot peut donc désigner une augmentation ou une diminution de la vitesse.
On obtient donc les graphes suivants :
pour un mouvement uniforme, la distance est proportionnelle au temps (1), la vitesse est constante (2) et l’accélération est nulle (3) ;
pour un mouvement uniformément accéléré, la distance n’est pas proportionnelle au temps (4), la vitesse est une fonction linéaire du temps (5) et l’accélération est constante (6).
Ordres de grandeur des vitesses terrestres
Le tableau suivant donne quelques valeurs de vitesse et d’accélération dans un référentiel terrestre.
