Physique-Chimie · 3ème année collège
Le mouvement et le repos
Immobile ou en mouvement ? La réponse dépend entièrement de qui regarde.
01 Tout mouvement est relatif
Définition
Un corps est en mouvement si sa position change au cours du temps par rapport à un corps de référence. Sinon, il est au repos. Ce corps de référence s'appelle le référentiel.
Il n'existe pas de mouvement absolu. Un passager assis dans un autocar est au repos par rapport au conducteur, et en mouvement par rapport à un piéton sur le trottoir. Les deux descriptions sont exactes.
Une réponse sans référentiel est fausse. À la question « ce corps est-il en mouvement ? », il faut toujours préciser : par rapport à quoi. C'est la première chose que corrige un examinateur.
Sur Terre, on choisit le plus souvent le référentiel terrestre : le sol, la route, les bâtiments.
02 La trajectoire
Définition
La trajectoire est la ligne formée par les positions successives d'un point du corps. Elle dépend elle aussi du référentiel choisi.
| Trajectoire | Forme | Exemple |
|---|---|---|
| Rectiligne | Une droite | Chute libre d'une pierre |
| Circulaire | Un cercle | Valve d'une roue de vélo |
| Curviligne | Une courbe quelconque | Ballon lancé en l'air |
À observer. Une valve de roue de vélo décrit un cercle par rapport au cadre, mais une courbe ondulée par rapport au sol. Même objet, même instant, deux trajectoires différentes : la démonstration la plus nette de la relativité du mouvement.
03 La nature du mouvement
On enregistre les positions d'un mobile à intervalles de temps réguliers — c'est la chronophotographie. L'espacement des points renseigne sur la vitesse.
| Mouvement | Vitesse | Espacement des points |
|---|---|---|
| Uniforme | Constante | Régulier |
| Accéléré | Augmente | De plus en plus grand |
| Retardé | Diminue | De plus en plus petit |
On combine les deux descriptions : une voiture qui démarre en ligne droite a un mouvement rectiligne accéléré ; un manège à vitesse constante a un mouvement circulaire uniforme.
À toi. Sur un enregistrement, les points d'un mobile sont alignés et de plus en plus rapprochés. Comment qualifier ce mouvement ?
Rectiligne retardé. Les points alignés indiquent une trajectoire droite ; leur rapprochement progressif montre que le mobile parcourt des distances de plus en plus courtes pendant des durées égales, donc qu'il ralentit.
✓ L'essentiel
- Référentiel
- Corps de référence par rapport auquel on décrit le mouvement. Indispensable à toute réponse.
- Relativité du mouvement
- Un même corps peut être au repos et en mouvement selon le référentiel.
- Trajectoire
- Rectiligne, circulaire ou curviligne. Elle dépend du référentiel.
- Nature du mouvement
- Uniforme, accéléré ou retardé, selon l'évolution de la vitesse.
Les erreurs à éviter
- Répondre sans préciser le référentiel.
- Croire qu'un corps a une seule trajectoire possible.
- Confondre trajectoire et nature du mouvement : la forme du chemin et l'évolution de la vitesse.