Le mouvement linéaire
La vélocité et le déplacement
La vélocité et le déplacement
Which of these things are used to specify velocity?
Hé, Philippe! Prêt pour un tennis? Jusqu'où as-tu rouler pour arriver ici? Quelle est la distance? Exact, cinq kilomètres.
Regardons ça sur la carte ... Voici la maison de Philippe Il part. Il bifurque, continue, et là il arrive. Le compteur indique cinq kilomètres. Mais tu peux également tracer une ligne droite entre la maison de Philippe et le centre sportif. - A vol d'oiseau - Ça fait quatre kilomètres.
Alors, quelle est la distance entre la maison et le centre sportif? Cinq kilomètres, - ou quatre kilomètres? La réponse dépend si on veux décrire la distance - ou le déplacement. Dans la vie de tous les jours, la distance et le déplacement semblent être les mêmes; mais en physique ils représentent des choses vraiment différentes. La distance est le chemin que Philippe a suivi, comprenant tous les changements de direction. Ça fait cinq kilomètres; nous l'avons vu sur son compteur.
Le déplacement est le chemin le plus direct entre deux points. On dessine une ligne droite et on mesure. Quatre kilomètres. Le déplacement est décrit à la fois avec un nombre - en mètres - et une direction: directement du point de départ ... jusqu'au point d'arrivée.
Distance, et direction La distance n'a pas de direction. C'est simplement une longueur qu'on mesure - en mètres ou en kilomètres. Ça a pris quinze minutes à Philippe pour se rendre au centre sportif, soit un quart d'heure. Le temps est le même, que nous mesurions la distance ou le déplacement. Que pouvons-nous dire au sujet de la vitesse? La vitesse est la distance divisée par le temps.
Cinq divisé par un quart d'heure ... Donne vingt kilomètres par heure. Mais attends! Que se passe-t-il si on divise le déplacement - quatre kilomètres - par le temps? Cela donnerait-il un autre résultat ...?
Oui en effet. Cela permettrait de calculer la vitesse moyenne. La rapidité et la vitesse moyenne sont des choses différentes en physique. La rapidité est calculée en divisant la distance par le temps. La vitesse moyenne - est le déplacement divisée par le temps.
Et tout comme le déplacement a une direction, la vitesse moyenne a une direction. Elle est représentée par un nombre - on dit kilomètres par heure - et aussi une flèche - indiquant la direction. Cependant la rapidité n'a pas de direction, comme la distance. Tu vois le modèle? La distance et la rapidité n'ont pas de direction.
Le déplacement et la vitesse moyenne ont une direction. Tu suis Philippe? Mais maintenant c'est l'heure du tennis, hein? Philip a fini de jouer au tennis, et il rentre à la maison. Il fait le même chemin que pour aller au centre sportif.
Rebonjour, Philippe! Bienvenue à la maison! Regardons! Quelle distance as tu fait avec la mobylette aujourd'hui? Vérifions à nouveau sur la carte?
Cinq kilomètres vers le centre sportif. Cinq kilomètres au retour. Dix kilomètres! Mais quel est le déplacement? Le point de départ est là. - Et le point final est ...
Oui. C'est aussi là. - Philippe est à nouveau chez lui. Et que se passe-t-il si on essaie de tracer une ligne du point de départ au point d'arrivée? Euh ... On ne peut pas.
C'est le même point ... Et il n'y aura pas de ligne. Le déplacement est ... zéro! La distance est de dix kilomètres, mais le déplacement total est nul.
Il est allé au centre sportif, a joué au tennis, est rentré à la maison ... Mais le déplacement est toujours nul, parce qu'il est revenu au même endroit d'où il est parti. Qu'est-ce que cela signifie pour la vitesse moyenne, Philippe? Oui. Si tu es de retour au même point, le déplacement est nul.
Alors, la vitesse moyenne est nulle, peu importe la vitesse à laquelle tu as roulé. Oh ... Tu repars? Oups. Panne d'essence?
Oui. Bien que la totalité de ton déplacement soit nul, tu pourrais consommer de l'essence.