Cinématique (débutant)/Introduction

Introduction

La cinématique est l'étude des mouvements d'un solide supposé indéformable sans tenir compte des actions qui les provoquent. On étudie des déplacements, des trajectoires, des vitesses et des accélérations. Les seules unités utilisées sont celles qui découlent de temps et de longueurs.

Système de référence (ou référentiel)

Repère espace

Le mouvement d'un solide est défini par rapport à un autre solide pris comme référence. Ce dernier est appelé solide de référence.

Repère temps

Pour définir complètement un mouvement, il est nécessaire d’avoir un repère temps.

    On a donc : SYSTEME DE REFERENCE = REPERE TEMPS + REPERE ESPACE

Mouvement absolu et mouvement relatif

• Le mouvement absolu est décrit dans un référentiel au repos ; la terre est assimilée à un système de référence absolu.

Exemple du train: Le mouvement du train par rapport au sol.

• Le mouvement relatif est décrit dans un référentiel en mouvement.

Exemple du train : Le mouvement d'une personne par rapport au train.

Mouvement de translation

Un solide S1 est dit en translation par rapport à un solide de référence S0 si deux droites non parallèles liées à S1 restent au cours du mouvement constamment parallèles à deux droites liées au solide S0

Remarque

• Si le mouvement est linéaire, la translation est dite rectiligne.

• Si le mouvement est circulaire, la translation est dite circulaire.

Mouvement de rotation

Le solide S1 est en rotation par rapport au solide S0 si deux points du solide S1 coîncident en permanence avec deux points de l’axe de rotation de S0.

Exemple : La roue du manège par rapport au sol.

Trajectoire

Le lieu du point M du solide S1 qui se déplace par rapport au solide S0 est une ligne appelée trajectoire de M par rapport à S0 notée $T_{A_{1/0}}$

Vecteur vitesse

Quatre caractéristiques définissent un vecteur vitesse:

• Le point d'application du vecteur vitesse.
• La direction: c’est la droite support du vecteur vitesse passant par le point d'application.
• Le sens: deux sens possibles sur la droite: c’est soit l'un soit l'autre.
• La norme: la longueur du vecteur vitesse.

Le vecteur vitesse est toujours tangent à la trajectoire et dans le sens du mouvement Modèle:Bas de page