Mécanique newtonienne
Mouvement rectiligne uniforme
Dans un mouvement rectiligne uniforme, l’objet se déplace en ligne droite à vitesse constante ; la distance est proportionnelle au temps.
Une personne qui marche à vitesse constante sur une ligne droite parcourt des distances égales pendant des durées égales.
Définition: Grandeurs et modèle
x₀ est la position initiale ; v est la vitesse constante orientée ; x est la position après une durée t. Sans changement de sens, la distance vaut s = |v|t.
Lire le modèle
Dans un mouvement rectiligne uniforme, l’objet se déplace en ligne droite à vitesse constante ; la distance est proportionnelle au temps.
Exemple: Exemple résolu
Un vélo part de x₀ = 5 m dans le sens positif à v = 3 m/s. Après 4 s, x = 5 + 3×4 = 17 m.
Solution
Un vélo part de x₀ = 5 m dans le sens positif à v = 3 m/s. Après 4 s, x = 5 + 3×4 = 17 m.
Le graphe position-temps d’un mouvement rectiligne uniforme est une droite dont la pente signée donne la vitesse. Une personne marchant à 1,2 m/s parcourt 30 m en 25 s. Pour deux personnes qui se déplacent en sens opposés, attribuez un signe négatif à l’une des vitesses avant de calculer leur rencontre. La vitesse moyenne sur un trajet n’est pas nécessairement la vitesse à chaque instant.
Exemple: Distance parcourue à pied
Une personne marche à 1,5 m/s pendant 40 s. Quelle distance parcourt-elle ?
Solution
s=vt=1,5×40=60 m.
À durées égales, une vitesse constante produit des déplacements égaux. Convertissez les unités avant d’appliquer la formule : 72 km/h équivalent à 20 m/s. Le graphe vitesse-temps est horizontal et la pente du graphe position-temps reste constante.
Vérification rapide
Quelle grandeur ou affirmation est correcte pour ce mouvement ?
Quelle proposition décrit correctement le mouvement étudié ?
Références
- Young, Freedman (2019). University Physics
- Halliday, Resnick, Walker (2014). Fundamentals of Physics