Découvrez quelques astuces pour résoudre une bonne partie des exercices de cinématique :
1. Bonne interprétation : La lecture est essentielle pour comprendre un problème de cinématique. Parfois, il sera nécessaire de lire l'exercice plus d'une fois pour bien comprendre le problème. Au fil du temps, vous remarquerez que certaines variables d'exercice importantes sont implicites dans le texte ou dans les graphiques ou même les figures. Voir exemples :
Exemple 1
un corps part du repos.
Dans cette phrase, il est sous-entendu que la vitesse initiale du corps était égale à 0 (v0 = 0) et qu'il a subi un changement, indiquant l'existence d'une accélération. On peut déduire, dans ce cas, que son mouvement est uniformément variable.
Exemple 2
Une voiture, se déplaçant à 20 m/s, freine jusqu'à l'arrêt complet.
En analysant la phrase, nous nous sommes rendu compte que la vitesse initiale du corps était égale à 20 m/s (v0 = 20 m/s) et que la vitesse finale de la voiture est 0, car elle s'arrête complètement (v
F = 0m/s). Comme sa vitesse initiale est positive et diminue avec le temps, on en déduit qu'elle s'éloigne de l'observateur et du en même temps, il ralentit, c'est donc un programme uniformément varié, progressif et retardé.2. Notez toujours les données d'exercice :Notez toujours toutes les variables fournies par l'exercice, ainsi que toutes celles qu'il vous demande de calculer ou dont vous ne m'avez pas parlé mais qui sont importantes pour résoudre le problème. Voir un exemple :
Un conducteur, circulant sur une route à 108 km/h, aperçoit un panneau d'arrêt puis applique les freins de son véhicule, s'immobilisant complètement 6 s après le début du freinage. Calculer le module de l'accélération moyenne, en m/s², subie par le véhicule au freinage.
Données:
v0 = 108 km/h – vitesse initiale
vF = 0 m/s – vitesse finale
t = 6 s - intervalle de temps
lem =? – accélération moyenne (inconnue)
3. Vérifiez les unités :Les unités doivent toujours être compatibles entre elles, c'est-à-dire qu'elles doivent toutes être représentées dans le même système d'unités. Le Système international d'unités utilise la norme métro et deuxième pour les distances et les intervalles de temps, respectivement. Ainsi, la vitesse doit être donnée en m/s. Découvrez quelques transformations utiles :
1 kilomètre = 1 km = 103 m = 1000 m
1 centimètre = 1 çm = 10-2 m = 0,01 m
1 kilomètre par heure = 1 km/h = 3,6 m/s (mètres par seconde)
1 mile par heure = 1 mph = 0,44704 m/s (mètres par seconde)
Ne vous arrêtez pas maintenant... Y'a plus après la pub ;)
Notez que dans l'exemple présenté dans article 2, nous avons un décalage d'unité et nous devons donc convertir le 108 km/h dans Mme divisant par 3,6.
Voir aussi: Comment résoudre des exercices sur les lois de Newton ?
4. Connaître les équations du mouvement : Le mouvement uniforme, c'est-à-dire le mouvement sans accélération, n'a qu'une seule équation. Le mouvement accéléré a quatre équations qui peuvent être utilisées dans différentes situations. Vérifier:
Vitesse moyenne: C'est l'équation utilisée pour un mouvement uniforme, c'est-à-dire un mouvement dont la vitesse est constante. Dans ce type de mouvement, le corps se déplace d'espaces égaux à intervalles de temps égaux. Voir la même équation écrite de deux manières différentes :
vm = S
t
ou alors
sF = S0 + vm.t
Sous-titre:
s0 = position de départ
sF = position finale
S = SF - S0 – Déplacement
v = Vitesse moyenne
t = Intervalle de temps
accélération moyenne: C'est l'équation utilisée pour un mouvement uniformément varié, c'est-à-dire un mouvement dont la vitesse varie constamment. Dans ce type de mouvement, le corps change de vitesse dans des proportions égales pendant des intervalles de temps égaux. Voir la même équation écrite de deux manières différentes :
LESm = vo
t
ou alors
vF = v0 + Unm.t
Sous-titre:
v0 = vitesse initiale
vF = Vitesse finale
v = vF -v0 – variation de vitesse
LESm = Accélération moyenne
t = Intervalle de temps
Fonction de temps de position: C'est l'équation utilisée lorsqu'il s'agit de trouver le déplacement ou la position finale et initiale d'un mobile se déplaçant avec une accélération constante. Voir la même équation écrite de deux manières différentes :
S = v0.t + LESm.t²
2
sF = S0 + v0.t + LESm.t²
2
Sous-titre:
s0 = position de départ
sF = position finale
S = SF - S0 – Déplacement
v0 = vitesse initiale
LESm = Accélération moyenne
t = intervalle de temps
Équation de Torricelli: Cette équation est similaire dans son utilisation à l'équation présentée ci-dessus, cependant, elle peut être très utile lorsque l'énoncé de l'exercice n'informe pas l'heure à laquelle le mouvement s'est produit. Regarder:
vF ²=v0² + 2.Am.ΔS
Sous-titre:
vF= vitesse finale
S = SF - S0 – déplacement
v0 = vitesse initiale
LESm = accélération moyenne
Par Rafael Hellerbrock
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
HELERBROCK, Rafael. « Comment résoudre les exercices de cinématique? »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-cinematica.htm. Consulté le 27 juin 2021.
