Mouvements et vitesse, interactions

Interactions de contact ou à distance

Interactions de contact ou à distance

 

En physique, on parle d’interaction lorsqu’on a deux objets ou plus qui agissent l’un sur l’autre. C’est-à-dire que l’objet 1 exerce une action sur l’objet 2 et l’objet 2 exerce également une action sur l’objet 1.

Il existe deux types d’interactions : les interactions de contact et les interactions à distance.

 

I. Interaction de contact

 

 

Dans le cas représenté ici, on a un pied qui tape sur un ballon. Le pied agit sur le ballon et le ballon agit aussi sur le pied. Il s’agit d’une interaction de contact car on a contact direct entre le pied et le ballon. On peut représenter cette interaction de la manière suivante :

 

II. Interaction à distance

 

 

On a un aimant qui attire à distance une bille suspendue. On a bien une interaction puisque l’aimant agit sur la bille et la bille agit aussi sur l’aimant, mais il n’y a pas de contact entre l’aimant et la bille. On a pour coutume de représenter cette interaction de la manière suivante :

 

III. Diagramme objets-interactions

 

Pour établir ce diagramme on choisit un objet, par exemple le ballon, et on regarde tous les autres objets avec lesquels il est en interaction.

 

 

Le ballon est en interaction avec le pied mais aussi avec le sol, car il est posé sur le sol. C’est une interaction de contact. Le ballon est aussi en interaction avec la Terre puisqu’il est attiré par le centre de la Terre. Il n’y a pas de contact entre le ballon et le centre de la Terre donc on représente cela comme une interaction à distance.

De manière générale, lorsqu’on étudie des objets sur la Terre, ce qui est le cas de quasiment tous les objets que l’on étudie, il faut penser à cette interaction à distance avec la Terre.

Mouvements et vitesse

Comment décrire des mouvements et représenter la vitesse sur une trajectoire ? Pour décrire un mouvement, il faut préciser sa trajectoire et l’évolution de la valeur de la vitesse.

 

I. Trajectoire

 

La trajectoire est l’ensemble des positions qui sont prises par un objet. Il y a deux types de trajectoires spécifiques :

– Lorsque l’on peut relier les positions prises par l’objet par une droite. Elle peut être horizontale, verticale ou oblique. A ce moment-là, on va dire que la trajectoire est rectiligne.

– Lorsque l’on peut relier les positions de l’objet par un cercle, à ce moment-là, on dit que la trajectoire de l’objet est circulaire.

– Si on n’a ni une droite, ni un cercle, on peut dire que la trajectoire est variée.

 

II. Évolution de la valeur de la vitesse

 

Si la vitesse ne varie pas, c’est-à-dire, qu’elle reste la même tout au long du mouvement, on dit que le mouvement est uniforme. Si la vitesse augmente, on dit que le mouvement est accéléré. S’il diminue, on dit qu’il est ralenti. Dans certains cas, on ne voit pas la distinction uniforme-accéléré-ralenti mais uniquement uniforme et non uniforme. Les deux derniers cas sont donc les cas où la vitesse est non uniforme et donc non constante. Elle change de valeur au court du temps.

 

III. Représentation de la vitesse en un point

 

On a un mouvement qui a une trajectoire de courbe. Le mouvement étant de A vers B. On représente la vitesse au point A. On représente cette vitesse par une flèche. Il faut donc préciser le point d’application, la direction, le sens et la valeur.

 

 

Le point d’application est le point A puisqu’on veut représenter la vitesse au point A. La direction est tangente à la trajectoire au point A. En pratique, on prend une règle, on part du point A et on longe la trajectoire. Ensuite on poursuit la droite pour avoir la direction. Le sens est le sens de la trajectoire, c’est-à-dire, de A vers B. Il est représenté par une flèche. La longueur de la flèche doit être proportionnelle à la valeur de la vitesse. Cela veut dire que plus la vitesse sera importante, plus la flèche représentée aura une longueur importante.