Quatre affirmations à trancher
Exercice d'entraînement · niveau 2 · physique (seconde), chapitre 2 — Description d'un Mouvement · Trajectoire, vecteur vitesse et nature du mouvement
Énoncé
Dire si chacune des affirmations suivantes est vraie ou fausse, et justifier à chaque fois.
- 1. « Un mouvement circulaire uniforme a un vecteur vitesse constant. »
- 2. « La trajectoire d'un même point peut être différente selon le référentiel choisi. »
- 3. « Le vecteur vitesse d'un point est toujours dirigé vers le centre de sa trajectoire. »
- 4. « Deux mobiles peuvent avoir la même valeur de vitesse et des vecteurs vitesse différents. »
Corrigé
- 1. Faux. Dans un mouvement circulaire uniforme, seule la valeur de la vitesse est constante. La direction du vecteur vitesse, tangente au cercle, tourne sans cesse : le vecteur change donc en permanence. Le vecteur vitesse n'est constant que dans le seul mouvement rectiligne uniforme.
- 2. Vrai. C'est la relativité du mouvement : un même point peut décrire une droite dans un référentiel et une courbe dans un autre. Un objet lâché dans un train tombe en ligne droite pour le voyageur, alors qu'il décrit une courbe pour un observateur resté sur le quai.
- 3. Faux. Le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire, jamais dirigé vers l'intérieur. Sur un cercle, la tangente est perpendiculaire au rayon : fait un angle droit avec la direction du centre.
- 4. Vrai. La valeur de la vitesse n'est que la norme du vecteur. Deux voitures roulant à en sens contraires ont des vecteurs vitesse de même direction et de même norme, mais de sens opposés : ces vecteurs ne sont pas égaux.
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