Le mouvement est un changement de la position d'un objet par rapport à d'autres objets. Le corps de référence est l'objet par rapport auquel le mouvement est observé. Il n'y a pas d'objet dans la nature qui soit en totale - repos absolu. Le chemin (ou trajectoire) est la ligne que le corps décrit en se déplaçant. Les chemins peuvent être droits ou courbes, de sorte que le mouvement en fonction de la forme du chemin est linéaire ou non linéaire. Le mouvement linéaire est le mouvement le plus fondamental et est divisé en un mouvement uniforme et non uniforme.
La forme la plus simple de mouvement mécanique est le mouvement linéaire uniforme. Le nom lui-même indique qu’il s’agit d’un mouvement uniforme d’un point matériel en ligne droite, c’est-à-dire à une vitesse constante. La vitesse du mouvement linéaire en ligne droite est définie comme un changement de la position du corps dans un intervalle de temps donné. La caractéristique fondamentale d'un mouvement linéaire uniforme est que le déplacement est égal à la trajectoire passée (distance). Lorsque le corps parcourt des distances égales à intervalles de temps égaux, on dit qu'il se déplace à une vitesse constante. La relation entre la distance et le temps et un mouvement uniforme linéaire est toujours constante. Vitesse constante signifie que le corps effectue des mouvements égaux pour des intervalles de temps égaux, toujours dans la même direction en ligne droite. Cela signifie que la distance parcourue dans la première seconde est identique à la distance parcourue dans une autre seconde du mouvement. En d'autres termes, l'accélération est égale à zéro. En cas de mouvement de rotation (circulaire), toutes les parties de l'objet se déplacent autour des cercles situés dans des plans parallèles, dont les centres sont situés sur l'axe de rotation. Les équations décrivant le mouvement de rotation du corps peuvent être dérivées de l'équation du mouvement de translation en remplaçant le chemin s - angle de rotation φ (rad), vitesse c - vitesse angulaire ω (rad / s) et accélération a - accélération angulaire α (rad / s2). Dans ce cas, pour une rotation uniforme (ω = const):
Le mouvement accéléré fait partie de la cinématique dans laquelle les changements de vitesse au cours du mouvement sont étudiés. La vitesse momentanée est la vitesse du point matériel à un instant donné ou à un point donné de la trajectoire. Il est égal à la vitesse moyenne pour un intervalle de temps très court Δt. L'accélération est définie comme le rapport entre le changement de vitesse et l'intervalle de temps. Si le corps se tient en place ou se déplace à une vitesse constante, il ne subit aucune accélération. Il en résulte que l'accélération peut être représentée sous forme d'équation de la manière suivante. La vitesse moyenne est le rapport entre le déplacement total du corps et la taille de cet intervalle de temps. La vitesse moyenne ne doit en aucun cas être calculée comme une moyenne arithmétique des vitesses des différentes parties du mouvement. Avec l'introduction de la vitesse moyenne, les mouvements non uniformes sont identifiés par un mouvement linéaire uniforme.
Selon le signe d’accélération, un mouvement uniformément variable peut être: accéléré positivement (a> 0) et négativement accéléré (a <0), and in relation to the initial conditions it can be: motion without initial velocity (v0 = 0) et mouvement avec vitesse initiale (v0 > 0).
Un mouvement uniformément variable est un mouvement à accélération constante. Cela signifie que toute modification de la vitesse divisée par l'intervalle de temps donnera la même valeur d'accélération. Une accélération constante signifie un changement de vitesse égal à intervalles égaux. L'équation de base pour la vitesse dans un mouvement également accéléré est donnée par l'expression: En cas de rotation à vitesse variable (accélération positive α> 0 et accélération négative α <0):
1. Définition de mouvement uniforme et non uniforme
Si un objet se déplace en ligne droite et effectue des mouvements égaux à intervalles égaux, il effectue alors un mouvement linéaire uniforme. Puisque la vitesse de déplacement est déterminée par la distance en une unité de temps, le mouvement linéaire uniforme est un mouvement à vitesse constante (a = 0). En cas de mouvement uniforme, les déplacements pour chaque seconde (ou autres intervalles égaux) ne sont pas identiques.
2. Paramètres du mouvement uniforme et non uniforme
En cas de mouvement uniforme v = const .; a = 0; en cas de mouvement non uniforme v ≠ const; a 0.
3. Mouvement de rotation du mouvement uniforme et non uniforme
Quand on parle de mouvement de rotation uniforme ω = const, et de la même manière ≠ const en cas de mouvement non uniforme.
Mouvement uniforme | Mouvement non uniforme |
Vitesse constante (constante) du mouvement | Vitesse variable |
L'accélération est nulle | L'accélération peut être positive ou négative (non nulle) |
Les distances passées dans chaque intervalle sont égales | Les distances parcourues dans chaque intervalle ne sont pas identiques |
Le graphique est une ligne droite (distance - temps) | Le graphique est courbe |
Un mouvement uniforme est un mouvement dans lequel le corps traverse les mêmes chemins pendant le même intervalle de temps. La vitesse du mouvement étant donnée par la distance parcourue en une unité de temps, le mouvement linéaire uniforme est un mouvement à vitesse constante. Dans ce cas, la vitesse réelle et la vitesse moyenne du corps en mouvement sont identiques
Un mouvement non uniforme est un mouvement dans lequel le corps traverse différents chemins pendant le même intervalle de temps. Le mouvement le long d'une ligne droite dans laquelle l'accélération est constante est appelé mouvement linéaire uniformément accéléré. La vitesse moyenne n'est pas égale à la vitesse moyenne de l'objet. De tels exemples sont une chute libre, une voiture avec un moteur éteint, une sphère sur un niveau raide, etc..
En cas de mouvements circulaires uniformes, le corps tourne à une vitesse constante autour d'un axe ou d'un centre fixe. La distance radiale est constante. Un mouvement circulaire non uniforme est caractérisé par une vitesse angulaire variable - et il existe une certaine accélération radiale.