Mouvement rectiligne uniforme : vitesse constante en ligne droite
Un objet en mouvement rectiligne uniforme parcourt des distances égales en des durées égales, toujours dans la même direction. Ces jeux, issus de deux thèmes, l’utilisent tous : jouez pour prédire des positions, lire des graphiques en droites et calculer des durées.
Les équations du mouvement rectiligne uniforme
Avec une vitesse constante v, la position change de la même quantité chaque seconde : x = x₀ + v·t, et le graphique x-t est une droite de pente v. La vitesse est le déplacement divisé par la durée, v = Δx ÷ Δt, et la durée pour parcourir une distance d à la vitesse v vaut t = d ÷ v. Une v négative indique un mouvement vers −x. L’accélération est nulle.
Un train roule entre des gares sur une voie droite. Prédisez où il s’arrête et quel est son déplacement, puis déplacez l’origine : toutes les positions changent, mais pas le déplacement.
Un chien s’éloigne d’un banc, attend, puis revient en courant. Lisez sa position, son déplacement et sa distance sur le graphique position-temps, puis regardez le chien et le graphique avancer ensemble.
Un ascenseur s’arrête à plusieurs étages, du parking jusqu’en haut. Prédisez la distance parcourue et le déplacement, puis voyez le journal du trajet additionner chaque tronçon tandis que la flèche du déplacement relie seulement le départ et l’arrivée.
Rattrapez une cible mobile ou faites circuler une particule sur une piste. Découvrez pourquoi parcourir plus de distance ne signifie pas toujours s’éloigner davantage du départ.
Suivez une bactérie, un signal nerveux, un avion de ligne et la lumière elle-même. Convertissez les préfixes SI, prédisez chaque durée en notation scientifique et parcourez les échelles avec la règle.
Train sur la voie Le train roule toujours à 20 m/s. Prédisez sa position finale et son déplacement depuis différents points de référence.
Promenade du chien Chaque partie de la promenade se fait à vitesse constante : le graphique x-t est fait de segments droits. Lisez-y positions et déplacements.
Ascenseur L’ascenseur se déplace à 2 m/s constants entre les étages. Comparez la distance parcourue et le déplacement.
Vitesse et vecteur vitesse Sur la piste droite du labo sans accélération, et dans la poursuite Pac-Man : avec 12 m à combler à 4 − 2 = 2 m/s, la capture prend 6 s.
Puissances de dix Chaque trajet se fait à vitesse constante : calculez t = d ÷ v après avoir converti les préfixes SI.