La vitesse

La la vitesse c’est une manière de décrire le mouvement d’un corps. C’est un vecteur qui exprime le changement de position et de direction du corps par rapport au temps. Autrement dit, la vitesse exprime combien un corps bouge par unité de temps et la direction du mouvement.

Formule de vitesse

Dans le mouvement de ligne uniforme, la formule de vitesse est:

gras v gras égal fraction numérateur gras x indice gras parenthèse gauche gras t gras parenthèse droite gras espace fin indice gras moins gras x indice gras 0 entre dénominateur gras t fin fraction

où x

“La vitesse instantanée est la limite de la vitesse moyenne lorsque l’intervalle de temps approche de zéro:

style taille 16px gras v avec flèche droite en gras au-dessus de gras égal gras lim avec incrément gras gras t gras flèche droite gras 0 sous le numérateur de fraction gras incrément gras x entre dénominateur gras incrément gras t fin fraction gras égal fraction numérateur gras d gras x entre dénominateur gras d gras t fin style de fin de fraction

La vitesse instantanée mesure à quelle vitesse et dans quelle direction un corps se déplace à un instant donné.

Comparaison entre vitesse moyenne et vitesse instantanée

vitesse moyenne et vitesse instantanéeMouvement d’un corps du temps 0 à 240 secondes (ligne bleue). La ligne rouge représente la vitesse moyenne entre 120 et 240 secondes. Les lignes vertes représentent les vitesses instantanées à deux moments différents.

Pour calculer la vitesse moyenne, nous enregistrons le déplacement d’un corps pendant un intervalle de temps. Par exemple, à 120 secondes le corps mesure 1 mètre et à 240 secondes le corps mesure 6 mètres:

gras v avec barre au-dessus de la fraction égale numérateur gras Position espace gras fin gras moins gras espace gras espace gras initial entre dénominateur gras temps gras espace gras fin gras moins gras temps gras espace gras initial fin fraction égale fraction numérateur gras 6 gras m gras moins gras 1 gras m entre le dénominateur gras 240 gras italique s gras moins gras 120 gras italique fin fraction égale gras 0 gras virgule gras 042 gras m gras divisé par gras s

Dans le cas de la vitesse instantanée (ligne verte sur le graphique), elle change à chaque instant. Par exemple, la vitesse instantanée à 120 secondes est inférieure à 240 secondes, en comparant les pentes à ces points temporels.

Vitesse constante

Un objet se déplace à une vitesse constante lorsqu’il a la même vitesse et la même direction. Autrement dit, l’objet se déplace en ligne droite sans changer de direction.

Vitesse relative

La vitesse relative se réfère à la vitesse de mouvement de divers corps, les uns par rapport aux autres. Par exemple, une personne debout devant un escalier roulant en descente, où une autre personne descend les escaliers à une certaine vitesse. La personne dans l’escalier a une vitesse relative par rapport aux escaliers et une vitesse relative par rapport à la personne debout.

Vitesse angulaire

Un corps se déplaçant en cercle sur un axe fixe a un mouvement de rotation avec une vitesse angulaire. La vitesse angulaire désigne le déplacement d’un corps balayant un angle θ:

style taille 16px gras oméga indice gras moyen gras égal fraction numérateur gras thêta indice gras 2 gras moins gras thêta indice gras 1 entre dénominateur gras t indice gras 2 gras moins gras t indice gras 1 fin fraction gras fraction égale numérateur gras entre gras incrément gras incrémenter gras t fin fraction fin style

où ωmean est le vitesse angulaire moyenne, θ2 et θ1 sont respectivement les angles final et initial, t2 est le temps final et t1 est le temps initial. Les angles étant exprimés en radians, la vitesse angulaire est exprimée en radians par seconde (rad / s).

Exemples de vitesse

Voici des exemples typiques de grandeurs de vitesse (sans direction):

  • Vitesse de la lumière dans le vide: 2,99792458 x 108 m / s.
  • Vitesse du son dans l’air: 343,2 m / s.
  • Vitesse moyenne du train magnétique Maglev: 69 m / s.
  • Vitesse de l’homme la plus rapide: 10,4 m / s
  • Vitesse de tortue la plus rapide: 0,3 m / s
  • Vitesse de l’électron à l’intérieur d’un fil de cuivre: 0,001 m / s.

Voir également:

  • Vecteurs.
  • Formules de physique.
Les références

Sears, F., Zemansky, M., Young, H, D., Freedman, RA (2009) University Physics volume 1, 12e édition. Pearson Education, Mexique.

 

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