Objectif des TD de PRS : Savoir décrire et manipuler les variables qui caractérisent le mouvement, lire des graphiques, manipuler les vecteurs, et connaître les principales forces qui agissent sur le corps en mouvement.
Ce document est un support aux TD de PRS. Il est nécessaire de bien maîtriser son contenu à l’issu de la série de TD.
N’hésitez pas bien sûr à poser des questions aux enseignants !
CINEMATIQUE LINEAIRE
Ou la description du mouvement des corps par les variables de position, vitesse, accélération…
1. Relativité du mouvement
Par rapport au Soleil pris comme solide de référence, ou référentiel, la Terre est en mouvement.
Par rapport à la Terre prise comme référentiel, le Soleil est en mouvement (ne dit-on pas que le
« Soleil se lève à l’Est » et « se couche à l’Ouest » ?).
Assis à notre table de travail nous sommes immobiles par rapport aux murs de la pièce, mais en mouvement par rapport à l’autobus qui circule dans la rue.
Ces exemples montrent qu’il est indispensable de préciser le référentiel par rapport auquel le mouvement d’un mobile est étudié.
⇒ LE MOUVEMENT D’UN MOBILE EST RELATIF A UN REFERENTIEL.
Dans la vie courante et lors de l’étude du mouvement du sportif, c’est la Terre qui sert implicitement de référentiel.
2. Mouvement d’un corps ou d’un solide
Décrire le mouvement d’un solide ou d’un corps reviendrait à décrire le mouvement de chacun de ses points, ce qui serait en général très difficile.
On se contente donc d’étudier le mouvement d’ensemble du corps, qui est le mouvement de son centre de gravité G (ou encore appelé centre de masse, ou centre d’inertie). C’est un point fictif au centre (barycentre) de toutes les masses constituant le corps (ex : masses des segments corporels).
Il est bien évident que pour le cas du corps humain, celui-ci n’étant pas rigide, on pourra être amenés à s’intéresser aux mouvements des segments corporels (mais ce n’est pas l’objet ici).
3. Mouvement d’un point mobile
Un point est en