La mécanique est la partie de la physique qui étudie le mouvement des objets et les forces qui le provoquent. Dans ce chapitre, tu vas apprendre à décrire un mouvement, à calculer une vitesse et à comprendre ce qu'est une force.
1Décrire un mouvement
Pour décrire un mouvement, il faut choisir un référentiel : un objet de référence par rapport auquel on observe le mouvement. Par exemple, pour une voiture, on peut prendre le sol comme référentiel.
Un mouvement peut être :
- Rectiligne : la trajectoire est une ligne droite.
- Circulaire : la trajectoire est un cercle.
- Curviligne : la trajectoire est une courbe quelconque.
La trajectoire est l'ensemble des positions successives occupées par l'objet au cours du temps.
On distingue aussi :
- Mouvement uniforme : la vitesse est constante.
- Mouvement accéléré : la vitesse augmente.
- Mouvement ralenti : la vitesse diminue.
À retenir
Un mouvement est décrit par sa trajectoire et sa vitesse.
2La vitesse
La vitesse est le rapport entre la distance parcourue et la durée du trajet.
Formule : v = d / t
- v : vitesse (en m/s ou km/h)
- d : distance parcourue (en m ou km)
- t : durée (en s ou h)
Pour convertir des m/s en km/h, on multiplie par 3,6. Pour convertir des km/h en m/s, on divise par 3,6.
Exemple : 10 m/s = 10 × 3,6 = 36 km/h.
Astuce
Toujours vérifier que les unités sont cohérentes avant de calculer.
3Les forces
Une force est une action qui peut modifier le mouvement d'un objet ou le déformer. Elle se représente par une flèche (vecteur) qui a :
- un point d'application
- une direction
- un sens
- une intensité (en newton, N)
Exemples de forces :
- Poids : force d'attraction de la Terre, verticale vers le bas.
- Réaction du support : force exercée par un support sur un objet, perpendiculaire au support.
- Tension : force exercée par un fil ou un câble.
- Frottement : force qui s'oppose au mouvement.
Si les forces se compensent, l'objet reste immobile ou continue son mouvement rectiligne uniforme (principe d'inertie).
Attention
Ne pas confondre poids et masse. La masse s'exprime en kg, le poids en N.
4Le principe d'inertie
Le principe d'inertie (première loi de Newton) énonce :
« Un objet reste immobile ou en mouvement rectiligne uniforme si les forces qui s'exercent sur lui se compensent. »
Si les forces ne se compensent pas, le mouvement de l'objet est modifié (accélération, ralentissement, changement de direction).
Exemple : une balle lancée sur une table ralentit à cause des frottements (forces non compensées).
À retenir
Forces compensées → immobile ou mouvement rectiligne uniforme.
L'essentiel à retenir
- Un mouvement est décrit par sa trajectoire (rectiligne, circulaire, curviligne) et sa vitesse (uniforme, accélérée, ralentie).
- La vitesse se calcule avec v = d / t. Conversion : ×3,6 pour passer de m/s à km/h.
- Une force est une action modélisée par un vecteur. Exemples : poids, réaction, tension, frottement.
- Le principe d'inertie : si les forces se compensent, l'objet est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.
