LycéeBac

LEÇON · 1BAC

Référentiel, trajectoire et vitesse

physique-chimie-biofContenu pédagogique original

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

  1. 150 m parcourus en 30 s donnent v=5 m·s⁻¹.
  2. 72 km·h⁻¹ correspondent à 20 m·s⁻¹.

Activités d’apprentissage

  1. Un cycliste parcourt 600 m en 2 min : calculer sa vitesse moyenne en m·s⁻¹.
  2. Décrire le mouvement d’un point sur la jante d’une roue par rapport au sol.

Exercices d’application

  1. Une voiture parcourt 1,8 km en 90 s. Calculer sa vitesse moyenne en m·s⁻¹ puis en km·h⁻¹.
  2. 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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