Définition
Point Mobile
Un point mobile est un objet idéal se déplaçant dans l'espace avec une masse négligeable ou concentrée en ce point. Il facilite l'analyse du mouvement sans se soucier de la forme ou de la taille de l'objet.
Référentiel
Le référentiel est le système de coordonnées choisi pour décrire le mouvement. Il peut être lié à la Terre (référentiel terrestre), au centre de gravité du soleil (référentiel héliocentrique) ou tout autre objet selon le contexte du problème.
Trajectoire
La trajectoire d'un point mobile est la courbe décrite par ce point au cours de son déplacement. Elle peut être rectiligne (ligne droite), circulaire (cercle) ou quelconque.
Vitesse
La vitesse est la dérivée de la position par rapport au temps. Elle indique à quelle vitesse la position du point change au cours du temps.
Accélération
L'accélération est la dérivée de la vitesse par rapport au temps. Elle décrit comment la vitesse du point mobile change au cours du temps.
Mouvement rectiligne uniforme (MRU)
Dans un mouvement rectiligne uniforme, la trajectoire est une ligne droite et la vitesse est constante. Cela signifie que le point mobile se déplace à vitesse constante sans accélération. L'équation du mouvement pour ce cas est : x(t) = x_0 + vt, où x_0 est la position initiale et v la vitesse constante.
Mouvement rectiligne uniformément accéléré (MRUA)
Pour un mouvement rectiligne uniformément accéléré, la trajectoire reste une ligne droite, mais la vitesse change linéairement avec le temps. L'accélération est constante. Les équations principales sont : v(t) = v_0 + at et x(t) = x_0 + v_0t + 0.5at^2, où v_0 est la vitesse initiale et a l'accélération constante.
Mouvement circulaire uniforme
Dans un mouvement circulaire uniforme, le point mobile décrit un cercle à vitesse angulaire constante. La vitesse linéaire reste constante en grandeur mais change continuellement de direction. L'accélération est toujours dirigée vers le centre du cercle et est appelée accélération centripète, donnée par a_c = v^2/r, où r est le rayon du cercle.
Mouvement parabolique
Le mouvement parabolique est un type de mouvement bidimensionnel où un point mobile suit une trajectoire parabolique sous l'effet de l'accélération gravitationnelle. Ce type de mouvement résulte souvent de la composition de deux mouvements indépendants : un mouvement rectiligne uniforme horizontal et un mouvement rectiligne uniformément accéléré vertical.
A retenir :
Le mouvement d'un point mobile peut adopter diverses formes (rectiligne, circulaire, parabolique). Les concepts clé incluent la trajectoire, la vitesse, et l'accélération. Dans chaque cas, les relations entre ces quantités déterminent le caractère et la complexité du mouvement.
