Objectifs du parcours
Ce que tu vas savoir faire
- Choisir un système et des échelles spatiales et temporelles pertinentes.
- Expliquer pourquoi un mouvement dépend du référentiel.
- Modéliser un système par un point en indiquant l’information perdue.
- Lire une trajectoire et des espacements sur une chronophotographie.
- Distinguer distance parcourue et vecteur déplacement.
- Représenter un vecteur vitesse approché et sa variation.
Le chapitre en bref
Décrire un mouvement exige de choisir le système, les échelles et un référentiel. On peut modéliser le système par un point dont les positions successives forment la trajectoire. Le vecteur déplacement relie deux positions ; divisé par la durée, il donne le vecteur vitesse moyenne. Entre deux instants voisins, MM′⃗/Δt approche le vecteur vitesse. Sa variation peut porter sur sa valeur, sa direction ou son sens.
1. Quel système et quelles échelles faut-il choisir ?
Le système est l’objet ou l’ensemble d’objets dont on étudie le mouvement. Il doit être nommé sans ambiguïté : balle, cycliste avec son vélo, centre de la Terre. Les objets extérieurs ne font pas automatiquement partie du système.
La distance caractéristique, la durée étudiée, la précision des positions et l’intervalle entre deux mesures doivent convenir au phénomène. Une vidéo à 25 images par seconde peut décrire un cycliste mais manquer des étapes d’un choc très bref.
2. Pourquoi le mouvement dépend-il du référentiel ?
Un référentiel associe un objet de référence, une horloge et un repérage des positions. Près de la surface terrestre, on utilise souvent le référentiel terrestre lié au sol.
Un passager assis est immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au quai. Il ne s’agit pas de deux opinions : les positions sont comparées à deux repères différents.
3. Que conserve le modèle du point ?
On choisit un point représentatif du système, souvent proche de son centre, pour suivre sa position. Ce modèle simplifie la trajectoire globale et les calculs.
Il supprime des informations : rotation d’une roue, orientation d’un plongeur, déformation d’un ballon. Cette perte est acceptable seulement si elle ne répond pas à la question posée.
4. Comment lire une chronophotographie ?
La trajectoire est l’ensemble des positions du point dans le référentiel choisi. Elle peut être rectiligne, circulaire ou plus généralement curviligne.
Si les images sont séparées par le même intervalle Δt, des points équidistants sur une droite signalent un mouvement rectiligne uniforme. Des espacements croissants ou décroissants signalent un mouvement non uniforme ; une courbe signale une direction variable.
5. Déplacement, distance et vitesse moyenne : quelle différence ?
Le vecteur déplacement MM′⃗ relie la position initiale à la position finale. Il dépend de ces deux positions, pas de la longueur du chemin suivi. Après un tour complet de piste, le déplacement est nul alors que la distance parcourue vaut un tour.
Le vecteur vitesse moyenne vaut MM′⃗/Δt. Sa norme n’est donc pas toujours égale à distance parcourue/Δt, qui est une vitesse moyenne scalaire. Les deux coïncident sur un trajet rectiligne sans retour.
6. Comment approcher le vecteur vitesse et sa variation ?
Pour deux positions voisines M et M′ séparées par Δt, on approche v⃗ par MM′⃗/Δt. Le vecteur est tangent à la trajectoire dans le sens du mouvement et sa longueur est proportionnelle à la valeur de la vitesse selon l’échelle choisie.
La variation Δv⃗ est obtenue en soustrayant deux vecteurs vitesse. Elle peut être non nulle parce que la valeur augmente ou diminue, mais aussi parce que la direction change. Un mouvement circulaire à valeur constante n’a donc pas un vecteur vitesse constant.
Erreurs fréquentes
L'essentiel à mémoriser
- Système choisi.
- Référentiel annoncé.
- Point justifié.
- Trajectoire lue.
- Déplacement distingué.
- Vecteurs comparés.
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Sources et traçabilité
Dernière vérification : 2026-08-12
- Programme de physique-chimie de seconde générale et technologique, Ministère de l’Éducation nationale, consulté le 2026-08-09.
- Physique-chimie, enseignement commun, classe de seconde, Ministère de l’Éducation nationale, consulté le 2026-08-09.
- Programmes et ressources en physique-chimie — voie GT, Éduscol, consulté le 2026-08-09.