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Vitesse constante

Storyboard

Pour décrire comment la position évolue au fil du temps, il est nécessaire d'étudier sa variation dans le temps.<br> <br> La relation entre la variation de la position est équivalente à distance parcourue sur la durée écoulée, qui, lorsqu'elle est divisée par cette durée, devient la <b>vitesse</b>.<br> <br> Pour une durée écoulée finie, la vitesse correspond à la vitesse moyenne pendant cet intervalle.

>Modèle

ID:(608, 0)



Mécanismes

Description

La clé pour décrire un mouvement à vitesse constante réside dans la compréhension des concepts de :<br> <br> &bull; Position,<br> &bull; Déplacement,<br> &bull; Temps et<br> &bull; Temps écoulé,<br> <br> pour définir la vitesse. Enfin, la représentation graphique et son interprétation sont discutées.<br> <br> <druyd>mechanisms</druyd><br>

ID:(15379, 0)



Position

Description

<var>9899</var> d'un objet dans un système unidimensionnel fait référence à l'emplacement de l\'objet par rapport à un point de référence. Cette position est exprimée comme la distance entre l\'objet et le point d\'origine. Cette distance peut être une ligne droite sur un axe cartésien, ou elle peut suivre un chemin courbe.<br> <br> <druyd>image</druyd>

ID:(15, 0)



Position initiale

Description

<var>5336</var> est l'emplacement de départ d'un objet avant que tout mouvement ne commence. Cette position est définie comme la distance entre l\'objet et le point d\'origine. Cette distance peut être une ligne droite sur un axe cartésien ou elle peut suivre une trajectoire courbe.<br> <br> <druyd>image</druyd>

ID:(10302, 0)



Distance parcourue

Description

<var>6025</var> par un objet est mesurée en mesurant la distance entre deux points spécifiques le long d'une trajectoire. Cette trajectoire peut être une ligne droite sur un axe cartésien ou un chemin courbe. La distance est calculée en mesurant la longueur de la trajectoire entre les deux points de départ et d'arrivée.<br> <br> <druyd>image</druyd><br>

ID:(9495, 0)



Temps

Description

L'évolution de tout système est décrite par différents paramètres, chacun évoluant selon une échelle appelée <var>5264</var>. <br> <br> <druyd>image</druyd><br> <br> Traditionnellement, le <b>temps était considéré comme absolu</b> dans la <b>physique classique</b>, étant le même dans tous les systèmes de référence. Cependant, la théorie de la relativité a généralisé ce concept et doit maintenant être considéré comme unique pour chaque système de référence, pouvant différer dans son avancement.

ID:(478, 0)



Temps initial

Description

Les systèmes sont invariants dans le temps, ce qui signifie que leur comportement n'est pas affecté par le moment où le processus commence. Cela nous permet de choisir <var>5265</var>, en fonction de ce qui est le plus pratique. Cela pourrait être basé sur l'instrument utilisé pour mesurer le temps ou pour faciliter les calculs. <br> <br> <idea>Au final, le moment de départ peut être choisi librement.</idea><br>

ID:(715, 0)



Temps écoulé

Description

La base de la description de toute évolution est la définition du <b>temps</b> auquel elle est décrite. En particulier, on travaille avec <var>5103</var> depuis un temps de référence.<br> <br> <druyd>image</druyd><br> <br> &bull; Dans le cas d'un <b>chronomètre</b>, le temps écoulé est mesuré depuis le début de sa mesure, c'est-à-dire un <b>temps initial nul</b> ($t_0=0$).<br> <br> <druyd>image</druyd><br> <br> &bull; Dans le cas d'une <b>montre</b>, le temps écoulé est mesuré depuis un <b>temps initial défini</b>, qui peut être nul ou non.<br>

ID:(12507, 0)



Vitesse moyenne

Description

Pour pouvoir estimer le déplacement d'un objet, nous devons connaître la <b>distance parcourue par unité de temps</b> qu'il parcourt. C'est pourquoi on introduit la proportion entre la distance parcourue et le temps écoulé, appelée la <b>vitesse moyenne</b>.<br> <br> Pour effectuer la mesure, on peut travailler avec un système comme celui présenté dans l'image :<br> <br> <druyd>image</druyd><br> <br> <measuring>Pour déterminer la vitesse moyenne, il faut placer deux capteurs qui enregistrent le passage d'un objet à une distance $\Delta s$. Ensuite, on enregistre la différence de temps à laquelle l\'objet passe devant chaque capteur $\Delta t$. Les deux valeurs permettent de déterminer la vitesse moyenne en divisant la distance parcourue par le temps écoulé.</measuring><br> <br> L'équation qui décrit <var>5268</var> avec <var>6025</var> et <var>5103</var> est la suivante :<br> <br> <druyd>equation=3152</druyd><br> <br> Il convient de rappeler que la vitesse moyenne est une estimation de la vitesse réelle. Le principal problème réside dans le fait que :<br> <br> <warning>Si la vitesse varie au cours du temps écoulé, la <b>valeur de la vitesse moyenne peut être très différente d\'une vitesse moyenne réelle</b>.</warning><br> <br> De plus, il y a un problème dans la façon dont on mesure la distance parcourue, car on travaille avec deux positions. Cela peut conduire à ce que<br> <br> <danger>Comme la <b>distance parcourue est calculée à partir de la différence entre deux positions</b>, il peut arriver que, si le mouvement s\'inverse pendant le temps écoulé, la position initiale et finale soient très similaires. Cela peut conduire à une vitesse moyenne approximativement nulle, bien que l\'on ait parcouru une distance \\\\\\"longue\\\\\\".</danger><br> <br> C\'est pourquoi la clé est de<br> <br> <idea>Déterminer la vitesse à un <b>moment suffisamment court</b> pour que sa variation soit minimale.</idea><br>

ID:(470, 0)



Vitesse comme pente de la courbe de position

Description

Si le déplacement est représenté graphiquement sous forme d\'une ligne entre l\'origine O et le point A :<br> <br> <druyd>image</druyd><br> <br> il est possible de voir qu\'un trajet a été parcouru sur une période de temps. Par conséquent, la <b>pente</b> du graphe représentant le trajet en fonction du temps écoulé correspond à la vitesse.<br> <br> Si la pente est plus raide, cela signifie qu\'un trajet est parcouru en moins de temps, ce qui correspond à une vitesse plus élevée.<br> <br> Si la pente est plus plate, cela signifie qu\'un trajet est parcouru en plus de temps, ce qui correspond à une vitesse plus faible.<br>

ID:(2239, 0)



Diagramme de chemin temporel avec segment horizontal

Description

Un deuxième type de cas concerne les segments horizontaux sur le graphique du parcours par rapport au temps :<br> <br> <druyd>image</druyd><br> <br> Si nous observons le segment AB, nous remarquerons que même si du temps s\'est écoulé, le parcours n\'a pas changé. Cela signifie que l\'objet est à l\'arrêt. Ainsi, les <b>segments horizontaux</b>, qui correspondent à une pente nulle, correspondent à des étapes où la vitesse est nulle.<br>

ID:(2241, 0)



Temps de trajectoire graphique pour vitesse constante et temps initial

Description

Pour le cas d'une vitesse constante et d'un temps initial, la position peut être calculée en utilisant les valeurs <var>9899</var>, <var>5336</var>, <var>8173</var>, <var>5264</var> et <var>5265</var> avec l'équation suivante :<br> <br> <druyd>equation=3154</druyd><br> <br> qui correspond à une ligne droite avec :<br> <br> &bull; une pente égale à <var>8173</var><br> &bull; une intersection sur l'axe des ordonnées à <var>5336</var> pour <var>5265</var><br> <br> comme illustré ci-dessous :<br> <br> <druyd>image</druyd><br>

ID:(2243, 0)



Vitesse d\'intégration

Description

Le cas d\'une pente négative sur un graphique est le suivant :<br> <br> <druyd>image</druyd><br> <br> Cela correspond à une situation où l\'objet est revenu de la position B à la position C, qui est à une distance nulle. En d\'autres termes, les pentes négatives correspondent à un déplacement dans la direction opposée, rapprochant l\'objet de l\'origine plutôt que l\'éloignant.

ID:(2245, 0)



Paradoxe du corps au repos

Description

Si un corps est \"au repos\", cela signifie qu\'il est au repos par rapport à notre système de référence ou système de coordonnées. Cependant, ce \"repos\" est totalement relatif, c\'est-à-dire que pour un corps qui se déplace par rapport à notre système, le corps \"au repos\" est également en mouvement.<br> <br> En ce sens, il n\'y a pas de \"corps au repos\" comme quelque chose d\'absolu, il existe comme quelque chose de relatif par rapport à un système de référence particulier. C\'est pourquoi toute mesure de vitesse est généralement une mesure par rapport à un système de référence particulier.<br> <br> Par exemple, si un corps semble se déplacer très lentement, cela signifie simplement que sa vitesse est très similaire à la vitesse du système de référence dans lequel le mouvement lent est observé.<br>

ID:(4405, 0)



Modèle

Description

Le modèle de base relie <var>9899</var>, mesuré à partir d'un origine <var>5336</var>, résultant en <var>6025,1</var>, et <var>5264</var>, mesuré à partir d'une origine <var>5265</var>, résultant en <var>5103</var>. À partir de ces différences, <var>5268</var> est défini, qui, s'il est supposé constant, est égal à <var>8173</var>. <br> <br> La relation de base du modèle est la droite qui associe les variables centrales du modèle :<br> <br> <druyd>image=2243</druyd><br> <br> Avec cela, la structure en réseau du modèle est :<br> <br> <druyd>model</druyd><br>

ID:(15378, 0)



Vitesse constante

Description

Pour décrire comment la position évolue dans le temps, il est nécessaire d'analyser sa variation au cours du temps. La relation entre la variation de la position équivaut à la distance parcourue pendant le temps écoulé, qui, en la divisant par ce temps, devient la vitesse. La définition de la vitesse suppose que les variations de position et de temps se produisent de manière uniforme. Si ce nest pas le cas, la vitesse ainsi définie correspond à la vitesse moyenne sur cet intervalle de temps.

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$\Delta s$
Ds
Distance parcourue en un temps
m
$s$
s
Position
m
$t$
t
Temps
s
$\Delta t$
Dt
Temps écoulé
s
$t_0$
t_0
Temps initial
s
$s_0$
s_0
Vitesse
m
$v_0$
v_0
Vitesse constante
m/s
$\bar{v}$
v_m
Vitesse moyenne
m/s

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation:   à ,  puis, sélectionnez la variable:   à 

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations

Avec <var>6025</var> c'est avec <var>9899</var> et <var>5336</var> :<br> <br> <druyd>equation=4352</druyd><br> <br> et <var>5103</var> est avec <var>5264</var> et <var>5265</var> :<br> <br> <druyd>equation=4353</druyd><br> <br> L' quation pour la vitesse moyenne :<br> <br> <druyd>equation=16000/druyd><br> <br> peut tre crite comme :<br> <br> <meq>v_0 = \bar{v} = \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t} = \displaystyle\frac{s - s_0}{t - t_0}</meq><br> <br> <br> donc, en la r solvant, on obtient :<br> <br> <druyd>equation</druyd><br>

(ID 3154)

Si l’on part de <var>5336</var> et que l’on souhaite calculer <var>6025</var>, il est nécessaire de définir une valeur pour <var>9899</var>. <br> <br> Dans un système unidimensionnel, <var>6025</var> est simplement obtenu en soustrayant <var>5336</var> de <var>9899</var>, ce qui donne : <br> <br> <druyd>equation</druyd> <br>

(ID 4352)


Exemples

Nous pouvons calculer <var>6025</var> à partir de <var>5336</var> et <var>9899</var> à laide de léquation suivante :<br> <br> <druyd>kyon</druyd><br>

(ID 4352)

Si la vitesse est constante, la vitesse sera gale <var>5188</var>. Dans ce cas, la distance parcourue en fonction du temps peut tre calcul e en utilisant la diff rence entre <var>9899</var> et <var>5336</var>, divis e par la diff rence entre <var>5264</var> et <var>5265</var> :<br> <br> <druyd>kyon</druyd><br> <br> L' quation correspondante d finit une ligne droite dans l'espace-temps.<br>

(ID 3154)

Pour d crire le mouvement d'un objet, nous devons calculer <var>5103</var>. Cette grandeur est obtenue en mesurant <var>5265</var> et le <var>5264</var> de ce mouvement. La dur e est d termin e en soustrayant le temps initial du temps final :<br> <br> <druyd>kyon</druyd>

(ID 4353)

<var>5268</var> peut tre calcul partir de <var>6025</var> et <var>5103</var> en utilisantxa0:<br> <br> <druyd>kyon</druyd><br>

(ID 3152)

Lorsque la vitesse est constante, il est vident que la vitesse moyenne est gale cette vitesse constante. Autrement dit, <var>8173</var> est gal <var>5268</var>:<br> <br> <druyd>kyon</druyd><br>

(ID 10276)


ID:(608, 0)