1ere SEQUENCE : TEMPS, CINEMATIQUE ET DYNAMIQUE NEWTONNIENNES L'ESSENTIEL

En physique comme en chimie, la notion de temps est fondamentale étant donnés les phénomènes dépendant de ce paramètre. En physique c’est essentiellement le mouvement des corps qui est concerné. La cinématique étudie ces mouvements sans se préoccuper des forces alors que la dynamique tient en compte les forces.

La description du mouvement :

Pour décrire un mouvement, il faut avant tout choisir un référentiel d’étude ainsi que le système que l’on étudie.

Une fois le système choisi, on étudie généralement le mouvement de son centre d’inertie, point qui a le mouvement le plus simple.

La description du mouvement du centre d’inertie du système se fait à l’aide des grandeurs suivantes :

1) Vecteur position

Il est défini par :

(en rouge)

x, y et z n’étant rien d’autre que les coordonnées du point M dans le repère ()

Le point étant en mouvement, les coordonnées x(t), y(t) et z(t) sont des fonctions du temps.

L’ensemble des positions occupées par le point M au cours du temps représente sa trajectoire. (en bleu)

2) Vecteur vitesse

Il est défini comme la variation du vecteur position (en direction et/ou en valeur) par unité de temps :
=
Lorsque t devient très petit (voisin de 0), la variation se confond avec la dérivée :
Ceci définit le vecteur vitesse instantanée du point M à l’instant ti. Ce vecteur est donc tangent à la trajectoire et dans le sens du mouvement. (en vert)

On a donc :

3) Vecteur accélération

Il est défini comme la variation du vecteur vitesse (en direction et/ou en valeur) par unité de temps :
=
Lorsque t devient très petit (voisin de 0), la variation se confond avec la dérivée :
Ceci définit le vecteur accélération instantanée du point M à l’instant ti.

On a donc :

Les différents types de mouvement :

1) Mouvements rectilignes

La trajectoire est une droite.

Le mouvement rectiligne uniforme a un vecteur vitesse constant (même direction, même sens