La physique est une discipline qui cherche à comprendre et à décrire comment les objets se déplacent dans l'espace et dans le temps. Le mouvement est un élément fondamental de notre réalité et son étude nous permet de comprendre et de prédire une grande variété de phénomènes.
Dans cette section, nous expliquerons les différents types de mouvements étudiés par la cinématique, leurs caractéristiques de base et nous fournirons des exemples pour illustrer chacun d'eux.
Mouvement rectiligne uniforme (MRU)
Le mouvement rectiligne uniforme, ou MRU, est caractérisé par un objet se déplaçant en ligne droite à une vitesse constante. Dans ce type de mouvement, la vitesse ne change pas en termes d’ampleur ou de direction, ce qui signifie que l’objet parcourt des distances égales dans des intervalles de temps égaux.
Exemples
Une voiture circulant sur une route droite à vitesse constante représente un exemple typique de MRU. Lorsqu’un athlète court à vitesse constante sur une piste droite, il est également en MRU.
Mouvement rectiligne uniformément accéléré (MRUA)
Le mouvement rectiligne uniformément accéléré, ou MRUA, implique un changement constant de la vitesse d'un objet. Ce changement peut être positif (augmentation de la vitesse) ou négatif (diminution de la vitesse) à intervalles de temps égaux.
Exemples
Le lancement d'un objet vers le haut et sa chute libre ultérieure en raison de la force de gravité illustrent le MRUA.
Lorsqu’un véhicule s’arrête progressivement sur une autoroute ou commence à accélérer après s’être arrêté à un feu tricolore, on observe également un MRUA.
Mouvement circulaire uniforme (MCU)
Le mouvement circulaire uniforme, ou UCM, implique le mouvement d'un objet sur une trajectoire circulaire autour d'un point fixe appelé centre de rotation. Dans ce type de mouvement, la vitesse de l’objet change constamment, mais sa vitesse angulaire (la vitesse de rotation) reste constante.
Exemples
Un enfant sur un carrousel tournant autour d’un poteau central représente un exemple quotidien de MCU.
La rotation de la turbine à vapeur d'une centrale nucléaire est également un exemple de MCU sauf dans les phases de démarrage, d'arrêt ou de variation de puissance du réacteur.
En astronomie, les planètes se déplacent sur des orbites circulaires autour du Soleil, ce qui constitue également un type de mouvement circulaire uniforme.
Mouvement circulaire uniformément accéléré (MCUA)
Le mouvement circulaire uniformément accéléré, ou MCUA, implique un changement constant de la vitesse angulaire d'un objet. Cela signifie que la vitesse de rotation de l'objet augmente ou diminue constamment sur des intervalles de temps égaux.
Exemples
Lorsqu’une roue tourne et que sa vitesse angulaire augmente progressivement, on assiste à un MCUA.
De même, un objet en orbite, comme un satellite artificiel qui change sa vitesse angulaire lorsqu'il se déplace autour de la Terre, illustre ce type de mouvement.
Mouvement parabolique
Le mouvement parabolique est une combinaison de mouvements horizontaux et verticaux qui aboutissent à une trajectoire en forme de parabole. Dans ce type de mouvement, un objet se déplace le long d’une trajectoire courbe.
Exemples
Le lancer d'une balle de baseball qui suit une trajectoire parabolique avant de tomber est un exemple typique de mouvement parabolique.
De même, un projectile tiré depuis un canon suit une trajectoire parabolique avant de toucher une cible.
Le mouvement des vagues
Le mouvement des vagues implique la propagation d’une perturbation à travers un milieu ou même dans le vide sous forme d’ondes. Ces ondes peuvent être de deux types :
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Ondes transversales, où la vibration est perpendiculaire à la direction de propagation.
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Ondes longitudinales, où la vibration est parallèle à la direction de propagation.
Exemples
Les ondes sonores voyageant dans l’air sont des exemples de mouvements ondulatoires. De plus, les vagues à la surface d’un lac ou d’une mer représentent des vagues ondulantes.
Le rayonnement électromagnétique, qui comprend la lumière visible, les ondes radio, les rayons X, les rayons gamma et d'autres formes de rayonnement, se propage sous forme d'ondes électromagnétiques dans l'espace. Ces ondes électromagnétiques sont constituées de champs électriques et magnétiques oscillants qui varient dans le temps et dans l'espace.