Les bases de la cinématique
Imagine que tu filmes un ami qui court : pour décrire son mouvement, tu as besoin de savoir où il se trouve et à quel moment. C'est exactement le principe de la cinématique !
Le repère d'espace te donne la position avec ses axes (Ox), (Oy) et (Oz), comme un GPS en 3D. Le repère de temps fonctionne comme un chronomètre que tu déclenches au début de ton observation. Ensemble, ils forment ce qu'on appelle un référentiel.
La relativité galiléenne nous dit quelque chose d'important : deux observateurs qui bougent l'un par rapport à l'autre ne voient pas le mouvement de la même façon. Par exemple, dans un train, tu es immobile pour ton voisin de siège, mais tu bouges pour quelqu'un sur le quai !
Pour étudier un mouvement, on utilise la chronophotographie : on prend des photos à intervalles réguliers. Si les positions sont alignées, la trajectoire est rectiligne. Si elles ne le sont pas, elle est curviligne.
À retenir : Le mouvement est toujours relatif à l'observateur. Un même objet peut être immobile pour toi et en mouvement pour quelqu'un d'autre !
Les vitesses se calculent facilement. La vitesse moyenne utilise la formule Vm=Δtd où d est la distance parcourue et Δt la durée. La vitesse instantanée te donne la vitesse à un moment précis, comme le compteur de ta voiture.
Pour analyser la vitesse, regarde les positions : si elles s'éloignent de plus en plus, la vitesse augmente. Si elles se rapprochent, elle diminue. Si elles restent équidistantes, elle est constante.