Fiche de révision : Trajectoire et chronophotographie
En bref
Pour décrire un mouvement, il faut choisir un système et un référentiel. La chronophotographie permet de visualiser la trajectoire et d'étudier la vitesse. Le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire et indique la direction et le sens du mouvement.
Points clés
- Un système est l'objet dont on étudie le mouvement.
- Le référentiel est le solide de référence par rapport auquel on décrit le mouvement.
- La trajectoire est l'ensemble des positions successives occupées par le système au cours du temps.
- La chronophotographie est une technique qui superpose des photos prises à intervalles de temps réguliers.
- La vitesse moyenne se calcule par v = d / Δt.
- Le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire, dans le sens du mouvement, et sa longueur est proportionnelle à la valeur de la vitesse.
- Un mouvement est uniforme si la valeur de la vitesse est constante.
Définitions & formules
Système
Objet dont on étudie le mouvement.
Référentiel
Solide de référence par rapport auquel on repère le mouvement.
Trajectoire
Ligne formée par les positions successives du système.
Chronophotographie
Technique photographique qui superpose des images prises à intervalles de temps égaux.
Vitesse moyenne
v = d / Δt, avec d la distance parcourue et Δt la durée du parcours.
Vecteur vitesse
Vecteur tangent à la trajectoire, dans le sens du mouvement, dont la norme est la valeur de la vitesse instantanée.
Méthode flash
- 1Identifier le système et le référentiel.
- 2À partir d'une chronophotographie, tracer la trajectoire en reliant les positions successives.
- 3Calculer la vitesse moyenne entre deux positions : v = distance / durée.
- 4Tracer le vecteur vitesse en un point : tangent à la trajectoire, dans le sens du mouvement, longueur proportionnelle à la vitesse.
Exemple corrigé
Énoncé
Sur une chronophotographie d'une voiture, les positions sont espacées de 2 cm sur l'image. L'intervalle de temps entre deux photos est de 0,1 s. L'échelle est 1 cm = 5 m. Calcule la vitesse moyenne.
Résolution
Distance réelle entre deux positions : 2 cm × 5 m/cm = 10 m. Durée : 0,1 s. Vitesse : v = 10 m / 0,1 s = 100 m/s.
Pièges à éviter
❌ Faux : Confondre trajectoire et distance parcourue.
✅ Correct : La trajectoire est la forme du chemin, pas la longueur.
❌ Faux : Oublier de préciser le référentiel.
✅ Correct : Le mouvement est relatif : toujours préciser le référentiel.
❌ Faux : Croire que le vecteur vitesse est toujours dans la direction du mouvement rectiligne.
✅ Correct : Le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire, donc sa direction change si la trajectoire est courbe.
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