I. 1

CHAPITRE I : Cinématique du point matériel

I.1 : Introduction
La plupart des objets étudiés par les physiciens sont en mouvement : depuis les particules élémentaires telles que les électrons, les protons et les neutrons qui constituent les atomes, jusqu’aux galaxies, en passant par les objets usuels et les corps célestes. On ne peut espérer bien comprendre comment fonctionne la nature que si l’on est capable de définir clairement le mouvement et de le mesurer. La branche de la physique qui étudie les mouvements s’appelle la mécanique. L’étude de la mécanique se subdivise en cinématique et dynamique. La cinématique consiste à décrire la manière dont un corps se déplace dans l’espace en fonction du temps sans s’attacher aux causes qui produisent ce mouvement. La dynamique, par contre, s’intéresse à ces causes : les forces. Elle relie les forces au mouvement. Nous limiterons notre étude de la mécanique à l’étude du mouvement des points matériels. Par définition un point matériel est un objet sans dimensions spatiales. Bien entendu, dans la plupart des cas, il s’agit d’une simplification, les objets réels occupant généralement un certain espace. Néanmoins, ce concept est utile dans bon nombre de situations réelles où on ne s’intéresse pas aux rotations de l’objet sur lui-même ou lorsque les dimensions de l’objet peuvent être négligées. C’est notamment le cas des charges électriques en mouvement dans un circuit électrique. On appelle trajectoire d’un mobile l’ensemble des positions successives qu’il occupe au cours du temps (voir figure I.1).

Figure I.1.

I. 2

I.2 : Cinématique à 1 dimension
C’est le cas particulier de la trajectoire rectiligne. I.2.1 : Repérage du mobile Le mobile est repéré par une coordonnée cartésienne x (t) sur un axe x qui coïncide avec la trajectoire (ou qui lui est parallèle). Ceci implique le choix d’une origine, d’un sens et d’une unité de mesure de longueur (voir figure I.2).

Figure I.2. I.2.2 : La vitesse moyenne La