Physique seconde mecanique

Vitesse moyenne, vitesse instantanée, vitesse et sécurité routière. Mouvements uniforme, accéléré, décéléré

http://192.168.0.128/QuickPlace/accesmad/PageLibrary85256EA100359C41.nsf/h_Index/30AF9A8BBD7F8BF885256ED6002AFE1C/$FILE/avio.gif?OpenElement&1090231533

comment peut-on décrire le mouvement d'un objet?                           

Sommaire

1. Le mouvement d'un objet

1.1 Quand un objet est-il en mouvement ?
1.2 Comment observer un mouvement ?

2. La vitesse d'un mobile

2.1 Définition de la vitesse
2.2 ordre de grandeur de la vitesse
2.3 Étude de la vitesse instantanée au cours du temps

3. Vitesse et sécurité routière

3.1 Qu'est ce que la distance d'arrêt ?
3.2 qu'est-ce que le temps de réaction ?
3.3 Qui influence la distance de freinage ?
3.4 Quelles sont les autres règles de sécurité ?

1. Le mouvement d'un objet

1.1 Quand un objet est-il en mouvement ?

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situation du problème: B et C ont l'impression d'être au repos l'un par rapport à l'autre alors que nous, observateur A on les voit bouger.appuyer sur F5 pour avoir l'animation 

  • Pour déterminer si un objet est en mouvement ou en repos, il faut préciser par rapport à quel autre objet (objet de référence: le repère) on l'étudie.
  • Un observateur peut simplement dire qu'un objet est en mouvement lorsque la distance qui le sépare de cet objet varie en fonction du temps dans le repère choisi.

conclusion : pour décrire un objet, il faut toujours définir un repère espace(objet de référence) et un repère temps.

1.2 Comment observer un mouvement ?

Il faut déterminer les différentes positions de l'objet dans le repère choisi au cours du temps.

  • On mesure le temps mis dans un repère de positions gradué (distances connues, temps mesurés)
  • On mesure la position de l'objet à dates régulières .

Exemple: la chronophotographie (distances mesurées, intervalles de temps réguliers)

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2. La vitesse d'un mobile :

2.1 Définition de la vitesse:

La vitesse moyenne d'un objet en mouvement (mobile) est égale au quotient de la distance parcourue (d) par la durée (t) du déplacement dans les repères choisis.

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v en mètres par secondes (m/s ou m.s-1) si d en mètres (m) et t en secondes (s); ce sont les unités du système international (S.I)

v en kilomètres par heure (km/h ou km.h-1) si d en kilomètres (km) et t en heures (h)

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2.1.2 comment changer l'unité de la vitesse ?
  • si v en m/s soit v= d(m) / t(s) donc v= d.10-3 (km) / t/3600 (h)= d.10-3 (km).3600 (h) / t
  • si v en km/h soit v= d(km) / t(h) donc v= d.103 (m) / t.3600 (s)

http://192.168.0.128/QuickPlace/accesmad/PageLibrary85256EA100359C41.nsf/h_Index/30AF9A8BBD7F8BF885256ED6002AFE1C/$FILE/calcu.gif?OpenElement&1090231533Calculons:.. http://192.168.0.128/QuickPlace/accesmad/PageLibrary85256EA100359C41.nsf/h_Index/30AF9A8BBD7F8BF885256ED6002AFE1C/$FILE/vitess1.gif?OpenElement&1090231533

  1. lorsqu'un catamaran file à une vitesse de 35  noeuds  (1 noeud= 1,8 km/h) il parcourt 35x1,8 km/h donc v=63 km/h .Sa vitesse est de v=63.103 (m)/3600(s)=17,5  m/s
  2. Une championne de roller parcourt 300m en 30s.Sa vitesse est v =300/30=10m/s ou encore v =10.10-3 (km)/ (1/3600) (h)=0,01 x3600 =36 km/h
2.2 ordre de grandeur de la vitesse:

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lumière

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terre autour du soleil

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T.G.V

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cheval au galop

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escargot

300 000 km/s

108 000 km/h

300 km/h

70 km/h

4m/h

 

2.3 Étude de la vitesse instantanée au cours du temps:

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Pendant un déplacement, la valeur de la vitesse peut changer. Le compteur (ou tachymètre) permet de donner la valeur à un instant donné, c'est la vitesse instantanée. L'étude de cette vitesse au cours du temps permet de déterminer les différentes phases du mouvement.

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mouvement uniforme :la distance parcourue est la même pendant des intervalles de temps égaux  http://192.168.0.128/QuickPlace/accesmad/PageLibrary85256EA100359C41.nsf/h_Index/30AF9A8BBD7F8BF885256ED6002AFE1C/$FILE/tele.gif?OpenElement&1090231533animation

d2-d1=d3-d2

vitesse instantanée constante au cours du temps

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mouvement accéléré:la distance parcourue augmente pendant des intervalles de temps égaux http://192.168.0.128/QuickPlace/accesmad/PageLibrary85256EA100359C41.nsf/h_Index/30AF9A8BBD7F8BF885256ED6002AFE1C/$FILE/tele.gif?OpenElement&1090231533animation

d2-d1<d3-d2

vitesse instantanée qui croit au cours du temps

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mouvement ralenti :la distance parcourue diminue pendant des intervalles de temps égaux  http://192.168.0.128/QuickPlace/accesmad/PageLibrary85256EA100359C41.nsf/h_Index/30AF9A8BBD7F8BF885256ED6002AFE1C/$FILE/tele.gif?OpenElement&1090231533animation

d2-d1>d3-d2

vitesse instantanée qui décroît au cours du temps

3. Vitesse et sécurité routière :

Pour rester maître de son véhicule comme l'exige le code de la route, il est nécessaire de savoir évaluer la distance nécessaire pour arrêter son véhicule dans une situation d'urgence.

les différentes phases avant l'arrêt

3.1 Qu'est ce que la distance d'arrêt ?:

La distance d'arrêt est la somme de la distance parcourue pendant le temps de réaction et de la distance parcourue pendant le temps de freinage.

3.2 qu'est-ce que le temps de réaction ?:

Le temps de réaction est la durée entre le moment où le conducteur réalise la présence de l'obstacle et celui où les freins commencent à réagir.

http://192.168.0.128/QuickPlace/accesmad/PageLibrary85256EA100359C41.nsf/h_Index/30AF9A8BBD7F8BF885256ED6002AFE1C/$FILE/excla.gif?OpenElement&1090231533cette durée peut augmenter avec la fatigue ou la consommation d'alcool ou de certains médicaments.

maquettevers réalisation maquette pour test réaction

les étapes entre perception et réaction

3.3 Qui influence la distance de freinage ?:

C'est essentiellement la vitesse qui influence la distance de freinage. La distance varie selon le carré de la vitesse.

C'est aussi, l'humidité de la route, le type de revêtement routier (lisse ou rugueux), l' état du matériel de freinage, l'état de la surface des pneus (lisses ou pas...).

courbes des distances d'arrêt

exemples d'utilisation des courbes pour connaître la distance d'arrêt par temps sec ou humide:

vitesse

distance arrêt par temps sec

distance arrêt par temps humide

  • 30 km/h
  • 50 km/h
  • 90 km/h
  • 25 m
  • 30 m
  • 75 m
  1. 49 m (presque le double !)
  2. 70 m
  3. 200 m

Calculs rapides des distances d'arrêt:

  • On obtient d'une façon approximative mais rapide, la distance parcourue en une seconde (temps de réaction) en multipliant par trois le nombre des dizaines de la vitesse. exemple: à 60 km/h , on parcourt 3 x 6 = 18m à la seconde.
  • On obtient d'une façon approximative mais rapide, la distance d'arrêt dans les conditions normales sur route sèche, en multipliant par lui-même le nombre des dizaines de la vitesse. exemple: à 70 km/h , on parcourt 7 x 7 = 49m .
  • En ajoutant la moitié , on obtient la distance d'arrêt sur route mouillée. exemple: à 70 km/h , on parcourt 49m + 25 m = 74 m
3.4 Quelles sont les autres règles de sécurité ?:
  • Il faut porter un casque (en scooter ..) et la ceinture (en voiture);
  • respecter les limites de vitesse (ce sont les vitesses instantanées de votre compteur)
  • "boire ou conduire il faut choisir "!.......

boire ou conduire? il faut choisir....

respectons les distances...

Last modified: Tuesday, 26 July 2016, 12:07 PM
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