2P MV2 / Décrire le mouvement / Décrire le mouvement
Chapitre 1
Es-tu vraiment immobile en ce moment ?
1 La situation
Vous êtes assis dans une voiture qui roule à 90 km/h sur la nationale. Vous regardez le rétroviseur intérieur : il ne bouge pas, il reste parfaitement fixe devant vous. Pourtant la voiture avance à 90 km/h. Comment un objet peut-il être à la fois immobile et lancé à 90 km/h ?
2 Système et référentiel
Le système, c'est l'objet dont on étudie le mouvement — ici, le rétroviseur. Le référentiel, c'est l'objet (ou l'ensemble d'objets liés entre eux, immobiles les uns par rapport aux autres) par rapport auquel on observe ce mouvement. On ne peut jamais dire « ça bouge » sans préciser : par rapport à quoi.
3 Le même objet, deux référentiels
Sur un pont élévateur qui monte, un objet posé sur le siège d'une voiture est immobile par rapport à la voiture, mais il monte avec elle par rapport au mécanicien resté au sol. Le référentiel Terre (sol, garage, route) est le référentiel par défaut en atelier : tout ce qui est fixé au sol y est considéré comme immobile.
4 Document — quatre situations d'atelier
| Situation | Système étudié | Référentiel proposé | Repos ou mouvement ? |
|---|---|---|---|
| a. Roue sur banc d'équilibrage | la valve de la roue | l'axe du banc | mouvement (circulaire) |
| b. Roue sur banc d'équilibrage | la valve de la roue | l'écrou central de la roue | repos |
| c. Véhicule chargé sur une dépanneuse | le véhicule chargé | le plateau de la dépanneuse | repos |
| d. Véhicule chargé sur une dépanneuse | le véhicule chargé | la route | mouvement |
5 Le bon référentiel pour le bon diagnostic
Pour étudier le déplacement du véhicule (vitesse, trajet d'essai) : référentiel Terre / route. Pour étudier le fonctionnement d'une pièce embarquée (essuie-glace, rotule, piston) : référentiel véhicule.
Trace écrite
Un même objet peut être à la fois immobile et en mouvement : tout dépend du référentiel choisi, c'est-à-dire de l'objet par rapport auquel on observe. Le système est l'objet dont on étudie le mouvement ; le référentiel est ce à quoi on le compare. Un objet est immobile dans un référentiel s'il garde la même position par rapport à lui ; il est en mouvement s'il change de position.
Il n'existe pas de mouvement « absolu » : on ne peut jamais dire qu'un objet bouge sans préciser par rapport à quoi. En atelier, on utilise surtout le référentiel Terre (route, sol du garage) pour étudier le déplacement d'un véhicule, et le référentiel véhicule pour étudier le fonctionnement d'une pièce embarquée sur lui.
Travail à la maison
- Qu'est-ce qu'un référentiel ?
- Une valve de roue, est-elle immobile ou en mouvement par rapport à l'écrou central de la roue, pendant que le véhicule roule ?
- Cette même valve, est-elle immobile ou en mouvement par rapport à la route, pendant que le véhicule roule ?
- Un camion est garé, moteur coupé, au bord de la route. Un second camion double par la voie de gauche. Le conducteur qui double voit-il le camion garé bouger ? Et un piéton immobile sur le trottoir ? Justifie en nommant le référentiel utilisé pour chaque réponse.
- Pourquoi ne peut-on pas répondre à la question « cet objet est-il en mouvement ? » sans autre précision ?
Communiquer
Un client dit que sa dépanneuse est tombée en panne mais que le véhicule chargé n'a pas bougé. A-t-il raison ?
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