LEÇON · 1BAC
Référentiel, trajectoire et vitesse
Objectifs d’apprentissage
Choisir un référentiel adapté à une situation.
Distinguer trajectoire rectiligne, circulaire et curviligne et calculer une vitesse moyenne.
Introduction
Décrire le mouvement d’un objet nécessite de préciser par rapport à quoi on l’observe.
Cours
Un référentiel est un solide de référence auquel on associe un repère spatial et une mesure du temps. Le mouvement dépend du référentiel choisi : un passager assis est au repos par rapport au train mais en mouvement par rapport au sol. La trajectoire est l’ensemble des positions successives : elle peut être rectiligne, circulaire ou curviligne. La vitesse moyenne est v=d/Δt, avec d en mètres et Δt en secondes, ce qui donne une vitesse en m·s⁻¹. Pour convertir des km·h⁻¹ en m·s⁻¹, diviser par 3,6.
Exemples guidés
- 150 m parcourus en 30 s donnent v=5 m·s⁻¹.
- 72 km·h⁻¹ correspondent à 20 m·s⁻¹.
Activités d’apprentissage
- Un cycliste parcourt 600 m en 2 min : calculer sa vitesse moyenne en m·s⁻¹.
- Décrire le mouvement d’un point sur la jante d’une roue par rapport au sol.
Exercices d’application
- Une voiture parcourt 1,8 km en 90 s. Calculer sa vitesse moyenne en m·s⁻¹ puis en km·h⁻¹.
- Donner un exemple de mouvement différent selon le référentiel.
Correction
1,8 km=1800 m, donc v=1800/90=20 m·s⁻¹, soit 72 km·h⁻¹. Un passager assis est immobile par rapport à la voiture mais mobile par rapport à la route.
À retenir
Toujours préciser le référentiel. Calculer la vitesse moyenne en convertissant d’abord distance et durée dans des unités cohérentes.
Référence pédagogique
Leçon pédagogique originale rédigée pour LyceeBac ; vérifier l’alignement exact avec les documents officiels et le cours de l’enseignant.
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