Mécanique newtonienne

Mouvement rectiligne uniforme

Observez le mouvement rectiligne uniforme et son graphe x–t linéaire. Vérifiez $x = x_0 + vt$ , $s = |v|t$ : la pente du graphe de position donne la vitesse.

Collège

Matériel

Modèle 3D d'un point se déplaçant en ligne droite avec trace
Curseur de temps pour parcourir le mouvement
Curseur de paramètre réglant la vitesse
Graphe x–t et ligne d'affichage des grandeurs

Protocole

Lire la pente du graphe x–t
Lancez la simulation et déplacez le curseur de temps : le point avance uniformément et le graphe x–t est une droite. Mesurez la pente $\Delta x/\Delta t$ entre deux points et comparez à la vitesse affichée.
Modifier la vitesse
Déplacez le curseur de paramètre : une vitesse plus grande rend le graphe plus pentu et le point va plus loin en même temps. Essayez une valeur négative : la pente change de signe et le point recule — distinction entre vitesse signée $v$ et vitesse scalaire $|v|$ .
Prédire une position future
Choisissez un instant t non encore atteint, calculez $x = x_0 + vt$ à partir des affichages $x_0$ et $v$ , puis déplacez le curseur exactement à cet instant pour vérifier la prédiction sur la figure.

Simulation

Histoire de l’expérience

Le mouvement uniforme à vitesse constante contredisait la physique d'Aristote, qui voulait que tout mouvement exige une force entretenue. Par des expériences sur plan incliné (vers 1600–1604), Galileo Galilei argua qu'un corps sur un plan horizontal parfaitement lisse se déplacerait indéfiniment : l'idée d'inertie. René Descartes énonça explicitement la règle d'inertie en 1637–1644 ; Isaac Newton la formalisa comme première loi dans les Principia (1687) : un corps libre de toute force reste au repos ou en mouvement rectiligne uniforme. C'est la base de toute la cinématique classique.

Physiciens associés

Galileo Galilei Isaac Newton

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