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La chute libre de la pomme de Newton

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

La chute libre de la pomme de Newton

La description mathématique de la chute d’une pomme sous l’effet de la gravité est décrit par les équations du MRUA C’est le mouvement rectiligne uniformément accéléré !

(2)

La position y(t)

La description mathématique de la chute d’une pomme sous l’effet de la gravité est décrit par les équations du MRUA C’est le mouvement rectiligne uniformément accéléré !

(3)

La vitesse v(t) = y’(t)

La description mathématique de la chute d’une pomme sous l’effet de la gravité est décrit par les équations du MRUA C’est le mouvement rectiligne uniformément accéléré !

(4)

L’accélération a(t) = y”(t)

La description mathématique de la chute d’une pomme sous l’effet de la gravité est décrit par les équations du MRUA C’est le mouvement rectiligne uniformément accéléré !

(5)

Cinématique

La cinématique est la description mathématique des mouvements sans se soucier de leur origine ! Le mouvement est décrit par des vecteurs

dont les composantes sont des fonctions du temps

•  La vitesse est la dérivée temporelle du vecteur position.

•  L’accélération est la dérivée temporelle de la vitesse.

•  La chute libre verticale est un mouvement dont

l’accélération est constante. La vitesse de chute croît linéairement en fonction du temps.

(6)

Un vecteur

C’est quoi cela ?

(7)

Somme

de vecteurs

On peut aussi additionner

tout simplement les composantes !

C’est commutatif !

(8)

Soustraction de vecteurs

On peut aussi soustraire

tout simplement les composantes !

(9)

Produit scalaire de vecteurs

Dot Product

C’est commutatif !

(10)

Produit vectoriel

de vecteurs

Attention !

Le produit vectoriel n’est pas commutatif ! Cross Product

(11)

Produit vectoriel de vecteurs

Cross Product

(12)

Le vecteur position d’un point

Composantes cartésiennes du vecteur !

La position est indépendante du système d’axes choisis.

Les composantes sont dépendantes du système d’axes Les composantes,

ce n’est qu’une représentation particulière du vecteur !

Ce n’est donc pas vraiment une égalité !

(13)

La vitesse d’un point

Composantes cartésiennes du vecteur vitesse !

La vitesse est indépendante du système d’axes choisis.

Les composantes sont dépendantes du système d’axes Les composantes,

ce n’est qu’une représentation particulière du vecteur !

Ce n’est donc pas une égalité !

(14)

Il y a vitesse,

vitesse et vitesse !

Il y a le vecteur vitesse : c’est cela notre vitesse :-)

Le module de la vitesse : c’est la vitesse indiquée sur le tableau de bord de votre voiture ! La direction horizontale de la vitesse : c’est le cap suivi par le marin !

La direction verticale de la vitesse : c’est la pente de la route !

Velocity

Speed

(15)

L’accélération d’un point

Composantes cartésiennes du vecteur accélération !

L’accélération est indépendante du système d’axes choisis.

Les composantes sont dépendantes du système d’axes Tout mouvement présente toujours une accélération, sauf si c’est un mouvement rectiligne uniforme.

C’est dû au changement de direction ou du module de la vitesse !

(16)

Le mouvement, La vitesse,

L’accélération…

(17)

•  La position, la vitesse, l’accélération, les forces sont des vecteurs !

Il faut donc bien maîtriser l’algèbre vectorielle !

•  A l’exception du mouvement rectiligne à vitesse

constante, tout autre type de mouvement présente une accélération centripète due au changement de direction et/ou de norme de la vitesse.

(18)

Le MRUA :-)

La description mathématique du mouvement d’un projectile sous l’effet de la gravité en négligeant la friction de l’air et des tas d’autres effets rigolos comme la rotation de la terre...

(19)

Le MRUA :-)

Comment obtenir la distance de l’impact par rapport à l’obusier ?

(20)

En général

Tout mouvement présente toujours une accélération, sauf si c’est un mouvement rectiligne uniforme.

C’est dû au changement de direction ou du module de la vitesse !

•  La vitesse instantanée

est tangente à la trajectoire !

•  L’accélération correspond à un changement de norme et/ou de direction de la vitesse !

(21)

Le mouvement, La vitesse,

L’accélération…

(22)

•  La position, la vitesse, l’accélération, les forces sont des vecteurs !

Il faut donc bien maîtriser l’algèbre vectorielle !

•  A l’exception du mouvement rectiligne à vitesse

constante, tout autre type de mouvement présente une accélération centripète due au changement de direction et/ou de norme de la vitesse.

(23)

Quand faut-il lacher

la bombe ?

http://www.youtube.com/watch?v=IhY9LBNVroo

(24)

Quand faut-il lacher

la bombe ?

Si la vitesse initiale de la bombe est celle de l’avion, alors la vitesse horizontale de la bombe

restera égale à celle de l’avion

(25)

Si on lache la bombe du haut du mât du bateau ?

Si la vitesse initiale de la bombe est celle du bateau, alors la vitesse horizontale de la bombe

restera égale à celle du bateau.

(26)

C’est difficile ?

Durant la séance de remédiation du KotTangente, vous pourrez poser vos premières questions

concernant votre cours de mécanique.

Pendant les séances d’exercices de la semaine prochaine, nous organiserons un test pour vous permettre de vous évaluer !

Cela ressemblera à l’examen,

mais cela n’interviendra pas dans votre note !

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