Un mouvement uniforme est un mouvement à vitesse constante. Autrement dit, le corps doit parcourir la même distance sur des périodes de temps égales. Par exemple, si une voiture parcourt une distance de 50 kilomètres pour chaque heure de son trajet, ce mouvement sera alors uniforme.
Généralement, un mouvement uniforme est très rarement rencontré dans la vie réelle. Des exemples de mouvements uniformes dans la nature incluent la rotation de la Terre autour du Soleil. Ou, par exemple, l’extrémité de la trotteuse d’une montre se déplacera également de manière régulière.
Calcul de la vitesse lors d'un mouvement uniforme
La vitesse d'un corps lors d'un mouvement uniforme sera calculée à l'aide de la formule suivante.
- Vitesse = chemin/temps.
Si l'on note la vitesse du mouvement par la lettre V, le temps du mouvement par la lettre t et le chemin parcouru par le corps par la lettre S, on obtient la formule suivante.
- V = s/t.
L'unité de vitesse est de 1 m/s. Autrement dit, un corps parcourt une distance d’un mètre en un temps égal à une seconde.
Un mouvement à vitesse variable est appelé mouvement irrégulier. Le plus souvent, tous les corps dans la nature se déplacent de manière inégale. Par exemple, lorsqu'une personne marche quelque part, elle se déplace de manière inégale, c'est-à-dire que sa vitesse changera tout au long du trajet.
Calcul de la vitesse lors d'un mouvement irrégulier
Avec un mouvement inégal, la vitesse change tout le temps, et dans ce cas on parle de vitesse moyenne de mouvement.
La vitesse moyenne d'un mouvement irrégulier est calculée par la formule
- Vcp=S/t.
À partir de la formule permettant de déterminer la vitesse, nous pouvons obtenir d'autres formules, par exemple pour calculer la distance parcourue ou le temps pendant lequel le corps s'est déplacé.
Calcul de la trajectoire pour un mouvement uniforme
Pour déterminer le chemin parcouru par un corps lors d’un mouvement uniforme, il est nécessaire de multiplier la vitesse de mouvement du corps par le temps pendant lequel ce corps s’est déplacé.
- S=V*t.
Autrement dit, connaissant la vitesse et le temps de déplacement, nous pouvons toujours trouver le chemin.
Nous obtenons maintenant une formule pour calculer le temps de déplacement, compte tenu de la vitesse de déplacement connue et de la distance parcourue.
Calcul du temps pendant un mouvement uniforme
Afin de déterminer le temps de mouvement uniforme, il est nécessaire de diviser la distance parcourue par le corps par la vitesse à laquelle ce corps s'est déplacé.
- t=S/V.
Les formules obtenues ci-dessus seront valables si le corps effectuait un mouvement uniforme.
Lors du calcul de la vitesse moyenne d'un mouvement irrégulier, on suppose que le mouvement était uniforme. Sur cette base, pour calculer la vitesse moyenne d'un mouvement irrégulier, la distance ou le temps de déplacement, les mêmes formules sont utilisées que pour un mouvement uniforme.
Calcul de trajectoire en cas de mouvement irrégulier
Nous constatons que le chemin parcouru par un corps lors d’un mouvement inégal est égal au produit de la vitesse moyenne et du temps pendant lequel le corps s’est déplacé.
- S=Vcp*t
Calcul du temps pour un mouvement irrégulier
Le temps nécessaire pour parcourir un certain chemin lors d'un mouvement irrégulier est égal au quotient du chemin divisé par la vitesse moyenne du mouvement irrégulier.
- t = S/Vcp.
Le graphique du mouvement uniforme en coordonnées S(t) sera une ligne droite.
Un mouvement irrégulier est considéré comme un mouvement à vitesse variable. La vitesse peut varier en direction. Nous pouvons conclure que tout mouvement NON le long d’un chemin droit est inégal. Par exemple, le mouvement d'un corps en cercle, le mouvement d'un corps projeté au loin, etc.
La vitesse peut varier selon une valeur numérique. Ce mouvement sera également inégal. Un cas particulier d’un tel mouvement est le mouvement uniformément accéléré.
Parfois, il y a un mouvement irrégulier, qui consiste à alterner différents types de mouvements, par exemple, d'abord un bus accélère (le mouvement est uniformément accéléré), puis il se déplace uniformément pendant un certain temps, puis s'arrête.
Vitesse instantanée
Un mouvement irrégulier ne peut être caractérisé que par la vitesse. Mais la vitesse change toujours ! On ne peut donc parler de vitesse qu’à un instant donné. Lorsque vous voyagez en voiture, le compteur de vitesse vous indique la vitesse instantanée de déplacement chaque seconde. Mais dans ce cas, il ne faut pas réduire le temps à une seconde, mais envisager un laps de temps beaucoup plus court !
vitesse moyenne
Quelle est la vitesse moyenne ? Il est faux de penser qu’il faut additionner toutes les vitesses instantanées et les diviser par leur nombre. C’est l’idée fausse la plus répandue concernant la vitesse moyenne ! La vitesse moyenne est diviser le voyage entier par le temps pris. Et cela n’est déterminé d’aucune autre manière. Si l'on considère le mouvement d'une voiture, on peut estimer ses vitesses moyennes dans la première moitié du trajet, dans la seconde et tout au long du trajet. Les vitesses moyennes peuvent être les mêmes ou différentes dans ces zones.
Pour les valeurs moyennes, une ligne horizontale est tracée en haut.
Vitesse de déplacement moyenne. Vitesse au sol moyenne
Si le mouvement d’un corps n’est pas rectiligne, alors la distance parcourue par le corps sera supérieure à son déplacement. Dans ce cas, la vitesse de déplacement moyenne diffère de la vitesse au sol moyenne. La vitesse au sol est un scalaire.
La principale chose à retenir
1) Définition et types de mouvements irréguliers ;
2) La différence entre les vitesses moyennes et instantanées ;
3) Règle pour trouver la vitesse moyenne
Souvent, vous devez résoudre un problème dans lequel le chemin entier est divisé en égal sections, les vitesses moyennes sur chaque section sont données, vous devez trouver la vitesse moyenne sur l'ensemble du parcours. La mauvaise décision serait d'additionner les vitesses moyennes et de les diviser par leur nombre. Vous trouverez ci-dessous une formule qui peut être utilisée pour résoudre de tels problèmes. 
La vitesse instantanée peut être déterminée à l'aide d'un graphique de mouvement. La vitesse instantanée d'un corps en tout point du graphique est déterminée par la pente de la tangente à la courbe au point correspondant. La vitesse instantanée est la tangente de l'angle d'inclinaison de la tangente au graphique de la fonction.
Des exercices
En conduisant une voiture, des relevés du compteur de vitesse étaient effectués toutes les minutes. Est-il possible de déterminer la vitesse moyenne d’une voiture à partir de ces données ?
C'est impossible, puisque dans le cas général la valeur de la vitesse moyenne n'est pas égale à la moyenne arithmétique des valeurs des vitesses instantanées. Mais le chemin et le temps ne sont pas donnés.
Quelle vitesse variable le compteur de vitesse de la voiture indique-t-il ?
Presque instantané. Fermer, car la période de temps doit être infiniment petite et lors des lectures du compteur de vitesse, il est impossible de juger le temps de cette façon.
Dans quel cas les vitesses instantanée et moyenne sont-elles égales ? Pourquoi?
Avec un mouvement uniforme. Parce que la vitesse ne change pas.
La vitesse de déplacement du marteau lors de l'impact est de 8 m/s. De quelle vitesse s'agit-il : moyenne ou instantanée ?
Points clés:
Mouvement inégal est un mouvement à vitesse variable.
La vitesse instantanée est une grandeur physique vectorielle égale à la limite du rapport du déplacement du corps à la période de temps tendant vers zéro.
Si, à des intervalles de temps arbitrairement égaux, un point parcourt des chemins de différentes longueurs, alors la valeur numérique de sa vitesse change avec le temps. Ce mouvement s'appelle inégal. Dans ce cas, utilisez une quantité scalaire appelée vitesse au sol moyenne d'un mouvement irrégulier sur cette section de la trajectoire. Elle est égale au rapport de la distance parcourue à la durée pendant laquelle ce chemin a été parcouru :
vitesse moyenne en cas de mouvement inégal - le rapport entre le vecteur de mouvement du corps et la période de temps pendant laquelle ce mouvement s'est produit.
Pour caractériser les changements de vitesse de déplacement, le concept est introduit accélération.
Accélération moyenne un mouvement inégal dans l'intervalle de temps de t à est appelé une quantité vectorielle égale au rapport du changement de vitesse à l'intervalle de temps :
Accélération instantanée ou accélération point matériel à l’instant t, il y aura une limite d’accélération moyenne :
Un mouvement se produisant avec une accélération constante est appelé tout aussi variable.
Équation de mouvement uniformément alterné: 
.
Le vecteur accélération est généralement décomposé en deux composantes : tangentiel et centripète accélération.
L'accélération tangentielle montre la vitesse de changement du module de vitesse, et l'accélération normale caractérise la vitesse de changement dans la direction de la vitesse lors d'un mouvement curviligne.
Pleine accélération d'un corps est la somme géométrique des composantes tangentielles et normales :
;
.
Questions de contrôle :
1. Définissez un mouvement irrégulier.
2. Qu’appelle-t-on mouvement uniformément alterné ?
3. Définissez la vitesse instantanée.
4. Quelle est la direction du vecteur vitesse instantanée ?
5. Définissez l'accélération instantanée. Dans quelles unités est-il mesuré ?
6. Comment les accélérations tangentielle et centripète sont-elles dirigées par rapport à la courbure de la trajectoire ?
7. Définissez la vitesse angulaire. Ses unités de mesure.
Effectuez les tâches :
1. Écrivez des formules de dépendance :
a) vitesse de rotation en fonction de la période ;
b) vitesse angulaire en fonction de la période ;
c) vitesse angulaire et linéaire ;
d) vitesse angulaire en fonction de la fréquence ;
e) accélération centripète en fonction de la vitesse ;
e) vitesse linéaire en fonction de la vitesse de rotation ;
g) vitesse linéaire en fonction de la période.
Pour décrire un mouvement irrégulier, la vitesse moyenne sur une période de temps donnée est souvent utilisée. Donnons un exemple.
Laissez une voiture parcourir 150 km en 3 heures. Dans ce cas, on dit que la vitesse moyenne de la voiture en 3 heures est de 150 km / 3 h = 50 km/h. Ce qui ne veut pas dire que la voiture roulait à une telle vitesse de manière régulière : pendant ces trois heures, elle pouvait accélérer, freiner et même s'arrêter. Pour trouver la vitesse moyenne, vous devez diviser toute la distance parcourue par toute la période de déplacement.
Pour trouver la vitesse moyenne d'un corps pendant une période de temps donnée, il faut diviser le chemin parcouru par le corps par cette période de temps : v av = l/t
Ainsi, la vitesse moyenne d’un mouvement irrégulier est égale à la vitesse d’un tel mouvement uniforme, dans lequel le corps parcourrait le même chemin en même temps.
Résolvons le problème
La voiture a parcouru 50 km au cours de la première heure et au cours des deux heures suivantes, elle a parcouru 160 km. Quelle est sa vitesse moyenne sur toute la durée du mouvement ?
Réponse : 70 km/h
Le cycliste a roulé pendant 1 heure, puis s'est reposé pendant 1 heure, puis a roulé pendant encore 1 heure. Quelle est sa vitesse moyenne en trois heures s'il roulait à une vitesse de 15 km/h ?
Résolvons le problème
Trouvons la vitesse moyenne de la voiture indiquée sur la Fig. 11.1 : dans la première seconde, dans la deuxième seconde, dans la troisième seconde, dans trois secondes.
Solution. Au cours de la première seconde, la voiture a parcouru 5 m, ce qui signifie que sa vitesse moyenne au cours de la première seconde est de 5 m/s. De la même manière, nous constatons que la vitesse moyenne dans la deuxième seconde est de 15 m/s, et dans la troisième seconde elle est de 25 m/s. En trois secondes, la voiture a parcouru une distance I = 45 m. Nous trouvons la vitesse moyenne à l'aide de la formule.
Dans la vie réelle, il est très difficile de rencontrer un mouvement uniforme, car les objets du monde matériel ne peuvent pas se déplacer avec une telle précision, et même pendant une longue période de temps, donc généralement dans la pratique, un concept physique plus réaliste est utilisé pour caractériser le mouvement. d'un certain corps dans l'espace et le temps.
Note 1
Un mouvement irrégulier se caractérise par le fait qu’un corps peut parcourir des chemins identiques ou différents dans des périodes de temps égales.
Pour bien comprendre ce type de mouvement mécanique, la notion supplémentaire de vitesse moyenne est introduite.
vitesse moyenne
Définition 1
La vitesse moyenne est une grandeur physique égale au rapport de l'ensemble du trajet parcouru par le corps à la durée totale du mouvement.
Cet indicateur est considéré dans un domaine précis :
$\upsilon = \frac(\Delta S)(\Delta t)$
Selon cette définition, la vitesse moyenne est une quantité scalaire, puisque le temps et la distance sont des quantités scalaires.
La vitesse moyenne peut être déterminée par l'équation de déplacement :
Dans de tels cas, la vitesse moyenne est considérée comme une grandeur vectorielle, car elle peut être déterminée par le rapport de la grandeur vectorielle à la grandeur scalaire.
La vitesse moyenne de déplacement et la vitesse moyenne de déplacement caractérisent le même mouvement, mais ce sont des grandeurs différentes.
Une erreur est généralement commise lors du calcul de la vitesse moyenne. Cela réside dans le fait que la notion de vitesse moyenne est parfois remplacée par la vitesse moyenne arithmétique du corps. Ce défaut est autorisé dans différentes zones de mouvement du corps.
La vitesse moyenne d’un corps ne peut pas être déterminée par la moyenne arithmétique. Pour résoudre des problèmes, l'équation de la vitesse moyenne est utilisée. En l'utilisant, vous pouvez trouver la vitesse moyenne d'un corps dans une certaine zone. Pour ce faire, divisez l'ensemble du chemin parcouru par le corps par le temps total de mouvement.
La quantité inconnue $\upsilon$ peut être exprimée en termes d'autres. Ils sont désignés :
$L_0$ et $\Delta t_0$.
On obtient une formule selon laquelle s'effectue la recherche d'une quantité inconnue :
$L_0 = 2 ∙ L$ et $\Delta t_0 = \Delta t_1 + \Delta t_2$.
En résolvant une longue chaîne d'équations, on peut arriver à la version originale de la recherche de la vitesse moyenne d'un corps dans une certaine zone.
Avec un mouvement continu, la vitesse du corps change également continuellement. Un tel mouvement donne lieu à un modèle dans lequel la vitesse à tout point ultérieur de la trajectoire diffère de la vitesse de l'objet au point précédent.
Vitesse instantanée
La vitesse instantanée est la vitesse sur une période de temps donnée à un certain point de la trajectoire.
La vitesse moyenne d’un corps différera davantage de la vitesse instantanée dans les cas où :
- il est supérieur à l'intervalle de temps $\Delta t$ ;
- c'est moins d'une période de temps.
Définition 2
La vitesse instantanée est une grandeur physique qui est égale au rapport d'un petit mouvement sur une certaine section de la trajectoire ou du chemin parcouru par un corps au court laps de temps pendant lequel ce mouvement a été effectué.
La vitesse instantanée devient une quantité vectorielle lorsqu'on parle de vitesse moyenne de déplacement.
La vitesse instantanée devient une quantité scalaire lorsqu'on parle de la vitesse moyenne d'un chemin.
Avec un mouvement irrégulier, une modification de la vitesse d'un corps se produit sur des périodes de temps égales et d'une ampleur égale.
Le mouvement uniforme d'un corps se produit au moment où la vitesse d'un objet change d'une quantité égale sur des périodes de temps égales.
Types de mouvements inégaux
Avec des mouvements inégaux, la vitesse du corps change constamment. Il existe les principaux types de mouvements irréguliers :
- mouvement en cercle;
- le mouvement d'un corps projeté au loin ;
- mouvement uniformément accéléré ;
- mouvement uniformément ralenti ;
- Mouvement uniforme
- mouvement inégal.
La vitesse peut varier selon une valeur numérique. Un tel mouvement est également considéré comme inégal. Un mouvement uniformément accéléré est considéré comme un cas particulier de mouvement irrégulier.
Définition 3
Un mouvement inégalement variable est le mouvement d'un corps lorsque la vitesse de l'objet ne change pas d'une certaine quantité sur des périodes de temps inégales.
Un mouvement également variable se caractérise par la possibilité d'augmenter ou de diminuer la vitesse d'un corps.
Un mouvement est dit uniformément lent lorsque la vitesse d’un corps diminue. Un mouvement uniformément accéléré est un mouvement dans lequel la vitesse d’un corps augmente.
Accélération
Pour les mouvements inégaux, une caractéristique supplémentaire a été introduite. Cette grandeur physique est appelée accélération.
L'accélération est une grandeur physique vectorielle égale au rapport entre le changement de vitesse d'un corps et le moment où ce changement s'est produit.
$a=\frac(\upsilon)(t)$
Avec un mouvement uniformément alterné, l'accélération ne dépend pas du changement de vitesse du corps, ni du temps de changement de cette vitesse.
L'accélération indique le changement quantitatif de la vitesse d'un corps sur une certaine unité de temps.
Afin d'obtenir une unité d'accélération, il est nécessaire de substituer les unités de vitesse et de temps dans la formule classique de l'accélération.
En projection sur l'axe de coordonnées 0X, l'équation prendra la forme suivante :
$υx = υ0x + hache ∙ \Delta t$.
Si vous connaissez l’accélération d’un corps et sa vitesse initiale, vous pouvez connaître la vitesse à tout moment à l’avance.
Une quantité physique égale au rapport entre le chemin parcouru par un corps dans une période de temps spécifique et la durée d'un tel intervalle est la vitesse moyenne au sol. La vitesse moyenne au sol est exprimée comme suit :
- quantité scalaire ;
- valeur non négative.
La vitesse moyenne est représentée sous forme vectorielle. Il est dirigé vers l'endroit où le mouvement du corps est dirigé sur une certaine période de temps.
Le module de vitesse moyenne est égal à la vitesse au sol moyenne dans les cas où le corps s'est déplacé dans une direction pendant tout ce temps. Le module de vitesse moyenne diminue jusqu'à la vitesse moyenne au sol si, au cours du mouvement, le corps change la direction de son mouvement.
