Physique·PhysiqueTerminale

Mécanique de Newton (mouvements)

Tu apprends à prédire la trajectoire d'un ballon. Pas à le rattraper.

Cours

Repérage

Position $\vec{OM}$, vitesse $\vec{v} = d\vec{OM}/dt$, accélération $\vec{a} = d\vec{v}/dt$.

Mouvement rectiligne uniforme (MRU)

$\vec{a} = \vec{0}$, $\vec{v} = $ constant.

$$x(t) = v \cdot t + x_0$$

Mouvement rectiligne uniformément varié

$\vec{a} = $ constant.

$$v(t) = a \cdot t + v_0$$ $$x(t) = \frac{1}{2}a t^2 + v_0 t + x_0$$

Chute libre

Seul le poids agit. $\vec{a} = \vec{g}$.

Mouvement parabolique (projectile)

Lancé avec $\vec{v}_0$ faisant angle $\alpha$ avec horizontal :

  • $v_x = v_0 \cos \alpha$
  • $v_y(t) = -gt + v_0 \sin\alpha$
  • $x(t) = v_0 \cos\alpha \cdot t$
  • $y(t) = -\frac{1}{2}g t^2 + v_0 \sin\alpha \cdot t + y_0$

La trajectoire est une parabole.

Formules clés

Vitesse instantanée
v = dOM/dt
Accélération
a = dv/dt
Position en MRUV
x(t) = (1/2)at² + v₀t + x₀
Vitesse en MRUV
v(t) = a·t + v₀
Énergie cinétique
Ec = (1/2)m·v²
Énergie potentielle pesanteur
Epp = m·g·h

Méthodes

Étudier un mouvement de projectile

  1. 1Définir le système, référentiel, repère (souvent x horizontal, y vertical vers le haut)
  2. 2Bilan des forces : seul le poids (chute libre)
  3. 3Appliquer PFD : a = g (vers le bas)
  4. 4Intégrer pour obtenir v(t) puis x(t), y(t) avec conditions initiales
  5. 5Éliminer t entre x(t) et y(t) pour obtenir la trajectoire y(x)

Astuces & pièges

Astuce de bg

Vy s'annule au sommet de la parabole. C'est LE truc à exploiter pour trouver hauteur max ou temps de vol.

Piège à éviter

g vers le BAS → a_y = -g (avec axe y orienté vers le haut). Sinon ton projectile décolle au lieu de retomber.

La portée maximale d'un projectile est obtenue à 45°. Vrai pour les boulets de canon. Vrai pour les boulettes de papier en classe.

Teste-toi

1.Un objet en chute libre subit une accélération…

2.Ec d'un objet de 2 kg à 10 m/s ?

3.La trajectoire d'un projectile sans frottement est :

Exercices corrigés

Tu galères ? Normal. Cherche d'abord, regarde le corrigé après.

EX. 01Difficile

Un projectile est lancé avec v₀ = 20 m/s à 45° de l'horizontale. Calculer la portée (g = 9,81 m/s², sol horizontal, lancé du sol).

Pour aller plus loin

Vidéos, fiches et exos vérifiés (Maths et tiques, Lumni, Khan Academy, Physagreg…).