Vitesse et Accélération: Concepts, Formules

Q: Qu'est-ce que la vitesse en physique ?

La vitesse est la distance parcourue par unité de temps, mesurée en mètres par seconde (m/s).

Q: Comment différencier vitesse et accélération ?

La vitesse est la rapidité d'un objet, tandis que l'accélération est le changement de vitesse avec le temps.

Q: Quelle est la formule de l'accélération ?

La formule de l'accélération est a = (Vf - Vi) / t, où Vf est la vitesse finale, Vi la vitesse initiale et t le temps.

Q: Que signifie une accélération négative ?

Une accélération négative signifie que l'objet ralentit; sa vitesse diminue avec le temps.

Table des mateères

Formule de la vitesse et de l'accélération

La vélocité d'un objet est sa vitesse dans une direction donnée. La vitesse est une quantité vectorielle.

Vitesse et accélération Diagramme indiquant la différence entre la vitesse et la vélocité StudySmarter

Vitesse vs vélocité, Nidhish Gokuldas StudySmarter originals

La vitesse d'un objet est donnée par l'équation suivante,

$V = \frac{∆ s}{t}$

Ou en d'autres termes

$Velocity = \frac{change in displacement}{time taken}$

Où $Δ s$ est le changement de déplacement (distance dans une direction particulière) de l'objet et $t$ est le temps nécessaire pour effectuer ce déplacement. La vitesse est mesurée en $m / s$ .

La principale différence entre la vitesse et la vélocité est que la vitesse est une quantité scalaire alors que la vélocité est une quantité vectorielle. Cela signifie que la vitesse n'a qu'une magnitude alors que la vélocitéa une direction ainsi qu'une magnitude. Par exemple, $25 m / s$ est une vitesse, mais $25 m / s$ sud est une vitesse, le sud étant la direction dans laquelle l'objet considéré se déplace.

L'accélération est le taux de variation de la vitesse par rapport au temps.

Diagramme de vitesse et d'accélération montrant l'accélération et la décélération StudySmarter Accélération et décélération ; lorsqu'un conducteur place son pied sur la pédale d'accélérateur, la voiture accélère en raison de la force que le moteur exerce sur les roues de la voiture Nidhish Gokuldas StudySmarter Originals

Étant donné qu'un objetse déplace en ligne droite avec uneaccélération constante , nous pouvons calculer l'accélération de l'objet si nous connaissons l'évolution de sa vitesse sur une période donnée. Elle est donnée par l'équation suivante

$a = \frac{∆ v}{t}$ ,

ou en mots

id="5288616" role="math" $acceleration = \frac{change in velocity}{time taken}$ .

L'accélération se mesure en $m / s^{2}$ . L'accélération peut être négative ou positive. Une accélération négative est appelée décélération. L'accélération et la vitesse sont des vecteurs car elles ont une grandeur et une direction.

Différence entre vitesse et accélération

La vitesse mesure le taux de changement du déplacement d'un objet en mouvement. L'accélération mesure le taux de changement de la vitesse de l'objet en mouvement. Les différences entre la vitesse et l'accélération sont énumérées ci-dessous pour que la distinction entre les deux soit plus claire.

Vélocité	Accélération
La vitesse est mesurée en $m / s$	L'accélération est mesurée en $m / s^{2}$
Une vitesse de signifie que l'objet parcourt une distance d'un mètre chaque seconde.	Une accélération de $1 m / s^{2}$ signifie que la vitesse de l'objet augmente de $1 m / s$ chaque seconde.

Examinons maintenant la relation entre la vitesse et l'accélération lorsqu'un objet se déplace en ligne droite.

Relation entre la vitesse et l'accélération

En examinant l'équation de l'accélération, nous pouvons voir qu'elle est directement proportionnelle à la variation de la vitesse et inversement proportionnelle au temps qu'il faut pour accélérer ou décélérer.

Si la vitesse d'un objet augmente (vitesse initiale < vitesse finale), alors il subit une accélération positive dans la direction de la vitesse.
Si la vitesse diminue, l'accélération est négative et dans la direction opposée à la vitesse.
Si la vitesse est uniforme, l' accélération est nulle. En effet, l'accélération est donnée par le taux de variation de la vitesse. Si la vitesse ne change pas, l'accélération doit être égale à zéro.

$a = \frac{∆ v}{t} = \frac{v - u}{t}$

Si $v = u,$ alors l'accélération du corps est

$a = \frac{0 m / s}{t} = 0 m / s^{2}$

Visualisons maintenant la relation entre la vitesse et l'accélération des objets en mouvement à l'aide de graphiques.

Graphiques de vitesse et d'accélération en fonction du temps

La vitesse et l'accélération d'un objet en mouvement peuvent être visualisées à l'aide d'un graphique vitesse-temps. Le graphique ci-dessous montre le graphique vitesse-temps d'un objet qui se déplace en ligne droite.

Vitesse et accélération Graphique vitesse-temps StudySmarter Graphique vitesse-temps pour un objet qui commence à accélérer, puis se déplace à une vitesse constante avant de finalement décélérer, StudySmarter originals.

La pente ascendante de la ligne orange indique que la vitesse augmente en fonction du temps. Cela signifie que l'objet a une accélération positive.
La ligne verte est horizontale, ce qui signifie que la vitesse est constante, et donc que l'accélération est nulle.
La ligne bleue est une pente descendante qui montre que la vitesse diminue, ce qui indique une décélération négative. Pour calculer l'accélération en tout point, nous devons trouver la pente de la courbe de vitesse.

$gradient = \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}}$

où $(x_{1}, x_{2})$ sont les coordonnées du point initial sur le graphique et $(x_{2}, y_{2})$ sont les coordonnées du point final. Nous savons que l'axe des Y enregistre la vitesse et l'axe des X enregistre le temps nécessaire. La formule du gradient du graphique est donc la suivante :

$gradient = \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}} = \frac{v - u}{t} = \frac{∆ v}{t}$

Voyons un exemple de lecture d'un graphique accélération-temps.

Trouve l'accélération de l'objet à partir du graphique vitesse-temps ci-dessus pour les 10 premières secondes.

L'accélération entre deux points = la pente du graphique vitesse-temps.

La formule de la pente pour les 10 premières secondes est donnée par la formule suivante

$\begin{array}{rcl} a = gradient & = & \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}} \\ = & \frac{(5 - 0) m / s}{(10 - 0) s} \\ = & 0.5 m / s^{2} \end{array}$

Traçons maintenant le graphique de l'accélération en fonction du temps pour le même objet dans un laps de temps de $0 ‐ 30$ secondes. L'accélération est inscrite sur l'axe des y et le temps sur l'axe des x.

Vitesse et accélération Graphique accélération-temps StudySmarter

Graphique accélération-temps, StudySmarter original

Une voiture accélère sur $10 s$ de $10 m / s$ à $15 m / s$ . Quelle est l'accélération de la voiture ?

$v = 15 m / s, u = 10 m / s, t = 10 s a = \frac{∆ v}{t} = \frac{v - u}{t} ∆ v = 15 m / s - 10 m / s = 5 m / s a = \frac{15 m / s - 10 m / s}{10 s} a = \frac{5}{10} = 0.5 m / s$

Vélocité et accélération - Principaux points à retenir

La vitesse d'un objet est sa vitesse dans une direction donnée. La vitesse est une quantité vectorielle.
La vitesse est donnée par $V = \frac{∆ s}{t}$ et se mesure en $m / s$
Il est important de mentionner la direction du mouvement lorsque l'on parle de vitesse, car c'est le principal facteur qui la différencie de lavitesse .
La vitesse a une direction ainsi qu'une magnitude.
L'accélération est le taux de variation de la vitesse par rapport au temps.
L'accélération est donnée par $a = \frac{∆ v}{t}$ et se mesure en $m / s^{2}$
Lavitesse et l'accélération d'un objet en mouvement peuvent être visualisées à l'aide d'ungraphique .
Pour calculer l'accélération en un point donné, il faut trouver la pente de la courbe de vitesse à l'aide de l'équation suivante $a = g r a d i e n t = \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}} .$
Pour calculer la vitesse à partir du graphique accélération-temps, nous calculons l'aire sous la courbe d'accélération.

Fiches dans Vitesse et Accélération 2

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Quel est l'axe vertical dans un graphique vitesse-temps ?

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À quoi correspond une ligne droite parallèle à l'axe des x dans un graphique vitesse-temps ?

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Questions fréquemment posées en Vitesse et Accélération

Qu'est-ce que la vitesse en physique ?

La vitesse est la distance parcourue par unité de temps, mesurée en mètres par seconde (m/s).

Comment différencier vitesse et accélération ?

La vitesse est la rapidité d'un objet, tandis que l'accélération est le changement de vitesse avec le temps.

Quelle est la formule de l'accélération ?

La formule de l'accélération est a = (Vf - Vi) / t, où Vf est la vitesse finale, Vi la vitesse initiale et t le temps.

Que signifie une accélération négative ?

Une accélération négative signifie que l'objet ralentit; sa vitesse diminue avec le temps.

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Différence entre vitesse et accélération

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