Comprendre le spectre electromagnetique
Guide complet du spectre electromagnetique. Decouvrez les ondes radio, les micro-ondes, l'infrarouge, la lumiere visible, l'ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma.
Vitesse et vitesse vectorielle
La vitesse scalaire (speed) mesure le taux de changement de position sans direction : vitesse = distance / temps. La vitesse vectorielle (velocity) inclut la direction : deplacement / temps. La vitesse moyenne est la distance totale divisee par le temps total. La vitesse instantanee est la vitesse a un instant precis, ce que montre un compteur de vitesse. Par exemple, si vous parcourez 100 km en 2 heures, votre vitesse moyenne est de 50 km/h, mais votre vitesse instantanee a varie tout au long du trajet. Les unites SI sont les metres par seconde (m/s).
Acceleration
L'acceleration est le taux de changement de la vitesse par rapport au temps : a = (v_f - v_i) / t, ou v_f est la vitesse finale, v_i est la vitesse initiale et t est le temps. L'unite SI est le metre par seconde au carre (m/s^2). Une acceleration positive signifie que l'objet accelere ; une acceleration negative (deceleration) signifie qu'il ralentit. L'acceleration due a la gravite pres de la surface de la Terre est d'environ 9,81 m/s^2 vers le bas. Cela signifie qu'un objet en chute libre augmente sa vitesse de 9,81 m/s chaque seconde, en negligeant la resistance de l'air.
Les equations de la cinematique
Pour un mouvement uniformement accelere (acceleration constante), quatre equations relient la position, la vitesse, l'acceleration et le temps : v = v_i + at, d = v_i*t + 1/2*a*t^2, v^2 = v_i^2 + 2*a*d, et d = (v_i + v)/2 * t. Chaque equation utilise quatre des cinq variables (v_i, v, a, t, d) et peut etre utilisee lorsque trois sont connues. Par exemple, si une voiture accelere de 0 a 100 km/h (27,8 m/s) en 8 secondes : a = 27,8/8 = 3,47 m/s^2, et d = 0 + 1/2 * 3,47 * 64 = 111 m.
Mouvement de projectile
Le mouvement de projectile combine un mouvement horizontal a vitesse constante (pas d'acceleration horizontale en negligeant la resistance de l'air) et un mouvement vertical avec une acceleration constante de g = 9,81 m/s^2 vers le bas. Les composantes horizontale et verticale sont independantes. La portee horizontale = v_x * t_total, ou t_total est le temps total de vol. La hauteur maximale est atteinte lorsque la composante verticale de la vitesse est zero. Un projectile lance a 45 degres atteint la portee maximale. Les equations de la cinematique sont appliquees separement dans chaque direction.
Mouvement circulaire
Un objet en mouvement circulaire uniforme a une vitesse constante mais une direction qui change continuellement, donc il est en acceleration constante dirigee vers le centre du cercle (acceleration centripete). L'acceleration centripete est a_c = v^2/r, ou v est la vitesse et r le rayon du cercle. La force centripete necessaire est F_c = m*v^2/r. Les exemples incluent les satellites en orbite (la gravite fournit la force centripete), les voitures dans un virage (le frottement fournit la force centripete) et les manege (la tension dans la structure fournit la force). La vitesse angulaire omega = v/r est mesuree en radians par seconde.