Tracé approché du vecteur vitesse sur une chronophotographie

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Durée constante entre deux positions ; vitesse approchée v_i M_i-1M_i+12 (méthode centrée). • Le vecteur v_i a pour origine M_i et est parallèle à M_i-1M_i+1, dans le sens du mouvement. • Deux échelles : celle des distances (document) et celle des vitesses (longueur des flèches).

Le cours

1. Principe Une chronophotographie montre les positions successives M_0, M_1, M_2, d'un point, séparées par une durée constante . On approche le vecteur vitesse au point M_i par une vitesse moyenne sur un intervalle très court : v_i M_iM_i+1 ou, mieux, v_i M_i-1M_i+12 La forme « centrée », qui encadre M_i, donne une meilleure approximation : sa direction est très proche de la tangente à la trajectoire en M_i. 2. Deux échelles à ne pas confondre Échelle des distances du document : par exemple 1\ cm sur la photo représente 10\ cm en réalité. Échelle des vitesses, choisie pour le tracé : par exemple 1\ cm de flèche représente 0,50\ ms^-1. 3. Méthode de tracé 1. Mesurer M_i-1M_i+1 sur le document et la convertir en distance réelle (en m). 2. Diviser par 2 (en s) pour obtenir v_i. 3. Convertir v_i en longueur de flèche grâce à l'échelle des vitesses. 4. Tracer la flèche avec pour origine M_i, parallèle à M_i-1M_i+1, dans le sens du mouvement. 4. Attention Avec la méthode centrée, la durée est 2 et non : diviser par double la vitesse. Et la flèche part toujours du point M_i, pas de M_i-1.

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