L’UNIVERS CHAPITRE 7




Objectifs :
 Comprendre que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.
 Savoir qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/ ou la direction de son mouvement et que cette
modification dépend de la masse du corps.
 Utiliser le principe de l’inertie pour interpréter des mouvements simples en termes de forces.
 Mettre en œuvre une démarche d’expérimentation utilisant des techniques d’enregistrement pour comprendre la nature des
mouvements observés dans le système solaire.




En observant la position du Soleil depuis le même point sur Terre au cours de la journée, on le voit décrire un arc
de cercle. Jusqu’au XVIe siècle, on pensait que le Soleil et les planètes étaient en mouvement autour de la Terre.
On sait aujourd’hui que la Terre, comme les autres planètes, tourne autour du Soleil.


1. Que faut-il définir avant d’étudier un mouvement.


1.1. Préciser le référentiel.
La description du mouvement d’un système nécessite un observateur. Cet observateur est lié à un objet
par rapport auquel est décrit le mouvement.


Avant de décrire le mouvement d’un système, il faut indiquer l’objet de référence par rapport auquel on
décrit le mouvement. Cet objet de référence est appelé le référentiel


1.2. Le référentiel terrestre. Images power



Le référentiel terrestre est lié à un objet fixe par rapport à la surface
de la Terre.


On utilise ce référentiel pour l’étude des mouvements à la surface de
la Terre.




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 1.3. Le référentiel géocentrique. Images power

Le référentiel géocentrique est lié au centre de la Terre
On utilise ce référentiel pour l’étude du mouvement des satellites de la Terre


1.4. Le référentiel héliocentrique. Images power

Le référentiel héliocentrique est lié au Soleil
On utilise ce référentiel pour l’étude du mouvement des planètes du système solaire.


2. Comment décrire un mouvement ?
L’étude du mouvement d’un objet consiste à déterminer sa trajectoire et l’évolution de la valeur de sa
vitesse dans un référentiel donné.

2.1. Trajectoire.
La trajectoire d’un point mobile dans un référentiel est l’ensemble des positions successives occupées par
ce point au cours de son mouvement.

Dans un référentiel donné, le mouvement d’un objet est : Images power
- Rectiligne si la trajectoire est une portion de droite
- Circulaire si la trajectoire est une portion de cercle
- Curviligne si la trajectoire est une portion de courbe

2.2. Vitesse.
Un objet en mouvement est appelé mobile.
La vitesse d’un point dans un référentiel donné (R) est donnée par :

d
-1
m.s m
v 
t
Cette formule donne, en fait, la vitesse moyenne du point. s

La valeur de la vitesse peut s’exprimer en kilomètre par heure (km.h-1) quand d est exprimée en kilomètre
et Δt en heure.

Images power
Dans un référentiel donnée, si au cours d’un mouvement :
- La valeur de la vitesse augmente alors le mouvement est accéléré ;
- La valeur de la vitesse diminue alors le mouvement est décéléré ou ralenti ;
- La valeur de la vitesse est constante alors le mouvement est uniforme.




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 2.3. Qu’est ce que la relativité du mouvement ? Vidéo
La description du mouvement d’un système dépend du référentiel choisi. On dit que le mouvement est
relatif au référentiel

Rétrogradation de Mars

Etudié
en AE




3. Les forces
3.1. Interaction et actions mécaniques.
Deux corps sont en interaction si le mouvement de l’un dépend de la présence de l’autre et
réciproquement. On dit que chacun des deux corps exerce une action mécanique sur l’autre.

Ex : la gravitation est une interaction attractive à distance entre deux corps.

Pour dresser l’inventaire des interactions entre le corps étudié et l’ensemble des objets qui l’entourent. On
utilise un diagramme objet-interactions :
- Les interactions à distance sont représentées par
- Les interactions de contact sont représentées par
Ex : élève assis sur une chaise




3.2. Modélisation d’une action mécanique.
Une action mécanique peut être modélisée par une force. Une force est caractérisée par :
- un point d’application (point de départ du vecteur)
- une direction (droite qui porte la force)
- un sens (flèche du vecteur)
- une valeur exprimée en newton (N).

On distingue deux types d’interaction :
- les interactions à distance pour lesquelles il n’y a pas de contact direct entre l’objet et le corps qui
exerce la force. Le point d’application de cette force est le centre de gravité du solide.
- Les interactions de contact pour lesquelles il doit y avoir contact entre l’objet et le corps qui exerce
la force. Lorsque le contact est rompu la force disparaît. Le point d’application de cette force est le
point de contact.

Ex : livre posé sur la table
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 3.3. Influence des forces.
Une force qui s’exerce sur un objet peut :
 Mettre cet objet en mouvement ;
 Modifier sa trajectoire ;
 Modifier sa vitesse.



La modification du mouvement d’un objet soumis à une force dépend de sa masse.




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