Physique · Glossaire

Qu'est-ce que « Trajectoire » ?

Aussi appelé : trajectoire rectiligne · trajectoire circulaire

Définition 40.1 Physique du primaire et du collège · Chapitre 40 — Décrire le mouvement : trajectoire et vitesse

La trajectoire d’un objet en mouvement est la ligne que trace son voyage — le chemin qu’il dessine dans l’espace. Trois formes couvrent l’essentiel de la vie courante : rectiligne (l’ascenseur, la pomme qui tombe), circulaire (le cheval de manège, la pointe d’une aiguille d’horloge), et courbe de façon plus libre (l’arc du ballon lancé, le piqué de l’hirondelle).

Trois trajectoires de tous les jours : la montée rectiligne, le cercle sans fin, l’arc du lancer.
Trois trajectoires de tous les jours : la montée rectiligne, le cercle sans fin, l’arc du lancer.
Un appareil photo laissé ouvert la nuit dessine des trajectoires : chaque phare trace le chemin exact suivi par sa voiture.
Un appareil photo laissé ouvert la nuit dessine des trajectoires : chaque phare trace le chemin exact suivi par sa voiture.

Exemples

Exemple 40.2 (La trajectoire de qui ?)

Attention à préciser quel point on suit. Le naseau du cheval de manège décrit un cercle ; le centre du manège tout entier ne décrit rien du tout — il reste sur place. Le moyeu d’une roue qui roule glisse en ligne droite tandis qu’un point de sa jante trace d’élégants bonds. Une seule machine, bien des trajectoires : la physique suit un point à la fois.

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Définition 5.2 Physique du lycée · Chapitre 5 — Mouvement relatif

La trajectoire d’un corps dans un référentiel donné est la courbe formée par ses positions successives dans ce référentiel : une droite, un cercle, un arc… La trajectoire n’a de sens qu’une fois le référentiel nommé.

Exemples

Exemple 5.3 (Le marcheur dans le train)

Un train roule à 300km/h300\,\mathrm{km}/\mathrm{h} par rapport au sol tandis qu’un passager marche vers l’avant à 4km/h4\,\mathrm{km}/\mathrm{h} par rapport au train.

  • Dans le référentiel du train : le passager se déplace à 4km/h4\,\mathrm{km}/\mathrm{h} le long du couloir ; les sièges sont au repos ; les arbres dehors défilent en arrière à 300km/h300\,\mathrm{km}/\mathrm{h}.
  • Dans le référentiel du sol : les sièges se déplacent à 300km/h300\,\mathrm{km}/\mathrm{h}, le passager à 304km/h304\,\mathrm{km}/\mathrm{h}, et les arbres sont au repos.

La même scène, deux référentiels, deux descriptions entièrement différentes — et aucune expérience menée à l’intérieur du train ne peut déclarer l’une d’elles « la vraie ».

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