Physique · 06 / 12

Mouvement : position, vitesse, accélération

Première · Exemple résolu et 4 exercices corrigés, à ton rythme.

Le principe, simplement

La position décrit où se trouve le système dans un référentiel. La vitesse décrit sa variation ; l’accélération décrit la variation de la vitesse. Choisir un axe fixe le sens positif. Une accélération négative ne signifie pas toujours ralentir : cela dépend aussi du signe de la vitesse. Les équations usuelles demandent une accélération constante.

x=x_0+v_0*t+(a*t^2)/2
L’IMAGE À RETENIRMouvement : position, vitesse, accélération
  1. 01Référentiel et axe
  2. 02Position x
  3. 03Vitesse v
  4. 04Accélération a

EXEMPLE RÉSOLU

Du cours au raisonnement

x₀ = 0, v₀ = 2 m/s, a = 1 m/s², t = 4 s : x = 16 m et v = 6 m/s. Le déplacement est positif le long de l’axe.

Du mouvement à la pente

Dans x(t)=x₀+v₀t+at²/2, la pente de la courbe de position donne v(t)=v₀+at. La pente de la courbe de vitesse donne a. Si v passe de négatif à positif, le mobile change de sens ; cela ne signifie pas qu’il retourne à sa position initiale.

Résoudre un problème dans cette matière

  1. Dessiner le système

    Délimite l’objet étudié, le référentiel et l’axe positif. Sur un bilan de forces, dessine les interactions extérieures ; une flèche est une force appliquée au système.

  2. Trier les grandeurs

    Sépare données et inconnues, puis convertis les unités avant substitution. Écris 36 km/h = 10 m/s ; ne remplace pas 36 directement dans une formule en unités SI.

  3. Écrire le modèle

    Choisis une loi qui correspond aux hypothèses : accélération constante, lentille mince, résistance ohmique… Isole symboliquement l’inconnue avant d’arrondir.

  4. Interpréter

    Vérifie les dimensions et le signe. Une vitesse négative indique un sens sur l’axe choisi. Discute l’ordre de grandeur et ce que le modèle ignore.

À TOI DE JOUER

01 · Une tentative avant la correction

v₀ = 10 m/s et a = −2 m/s². À quel instant la vitesse s’annule-t-elle ?

Un indice

Écris v = v₀ + at puis cherche v = 0.

Voir et comprendre la correction

0 = 10 − 2t donne t = 5 s. Après cet instant, le modèle prédit une vitesse négative si l’accélération se poursuit.

Compare la méthode, les conditions et le résultat ; indique précisément ce que tu dois reprendre.

PROGRESSER PAR LA PRATIQUE

Trois défis supplémentaires, avec correction

Commence par le premier défi. Écris ta démarche avant d’ouvrir un indice ; utilise la correction pour retrouver la première étape qui bloque.

Faire le bilan après les exercices
02 · Repérer et comprendreLien vers cet exercice

Une voiture parcourt 150 m en 10 s. Calcule sa vitesse moyenne.

Un indice pour démarrer

Moyenne ne signifie pas vitesse constante à chaque instant.

Correction étape par étape
  1. v = distance/durée = 150/10.
  2. v = 15 m/s.
  3. Cette seule mesure ne donne pas le détail des accélérations.

Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.

03 · Appliquer la méthodeLien vers cet exercice

v₀ = 3 m/s, accélération constante 2 m/s². Trouve v après 4 s.

Un indice pour démarrer

Utilise v = v₀ + at.

Correction étape par étape
  1. Le gain de vitesse vaut 2 × 4 = 8 m/s.
  2. v = 3 + 8 = 11 m/s.
  3. Le signe positif suppose l’axe choisi dans le sens de l’accélération.

Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.

04 · Aller plus loinLien vers cet exercice

Un mobile part au repos avec a = 2 m/s² pendant 3 s. Quelle distance parcourt-il ?

Un indice pour démarrer

La vitesse finale multipliée par le temps surestime la distance.

Correction étape par étape
  1. x − x₀ = v₀t + at²/2.
  2. Le premier terme est nul : distance = 2 × 9/2 = 9 m.
  3. La vitesse moyenne est 3 m/s, la vitesse finale 6 m/s.

Quelle étape avais-tu oubliée ? Refais cet exercice sans aide, puis explique pourquoi la méthode fonctionne.

L’erreur à éviter

Assimiler déplacement signé et distance parcourue, surtout quand le sens change.

Sans tes notes, peux-tu…

  • Expliquer le principe avec tes mots ?
  • Reconstruire le schéma et ses liens ?
  • Résoudre l’exercice et justifier la méthode ?

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