Physique · Glossaire

Qu'est-ce que « Vitesse et accélération » ?

Définition 11.2 Physique universitaire — 1re année · Chapitre 11 — Cinématique du point

La vitesse et l’accélération de MM dans le référentiel sont

v= ⁣dOM ⁣dt,a= ⁣dv ⁣dt= ⁣d2OM ⁣dt2,\vect v = \frac{\dd\vect{OM}}{\dd t}, \qquad \vect a = \frac{\dd\vect v}{\dd t} = \frac{\dd^2\vect{OM}}{\dd t^2},

dérivées de fonctions vectorielles : la dérivée d’un vecteur s’obtient en dérivant ses composantes dans une base fixe dans le référentiel. La vitesse est tangente à la trajectoire et orientée dans le sens du mouvement ; sa norme vv est la valeur de la vitesse. Unités : m/s\mathrm{m}/\mathrm{s}, m/s2\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2}.

La parabole d’un projectile : la vitesse est tangente à la trajectoire et tourne, l’accélération g est constante. Au sommet, vitesse et accélération sont perpendiculaires : la valeur de la vitesse est momentanément stationnaire alors que sa direction change encore.
La parabole d’un projectile : la vitesse est tangente à la trajectoire et tourne, l’accélération g\vect g est constante. Au sommet, vitesse et accélération sont perpendiculaires : la valeur de la vitesse est momentanément stationnaire alors que sa direction change encore.

Exemples

Exemple 11.4 (Projectile)

Lancée de OO à la vitesse v0v_0 sous un angle α\alpha au-dessus de l’horizontale, une balle a pour coordonnées (dynamique : chapitre suivant) x=v0cosαtx = v_0\cos\alpha\,t, z=v0sinαt12gt2z = v_0\sin\alpha\,t - \tfrac12 gt^2. Alors v=v0cosαex+(v0sinαgt)ez\vect v = v_0\cos\alpha\,\vect e_x + (v_0\sin\alpha - gt)\vect e_z et a=gez\vect a = -g\vect e_z : l’accélération est constante tandis que la vitesse tourne ; au sommet (z˙=0\dot z = 0, t=v0sinα/gt = v_0\sin\alpha/g) la vitesse est horizontale et l’accélération lui est perpendiculaire. En éliminant tt : z=xtanαgx2/(2v02cos2α)z = x\tan\alpha - gx^2/(2v_0^2\cos^2\alpha), une parabole.

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