Ce que la vitesse signifie réellement en physique

La vitesse est la distance parcourue par unité de temps. C’est la vitesse à laquelle un objet se déplace. La vitesse est la quantité scalaire qui est la grandeur du vecteur vitesse. Elle n’a pas de direction. Une vitesse plus élevée signifie qu’un objet se déplace plus vite. Une vitesse plus faible signifie qu’il se déplace plus lentement. S’il ne se déplace pas du tout, il n’a pas de vitesse.

La formule la plus courante pour calculer la vitesse constante d’un objet se déplaçant en ligne droite est la formule :

r = d / t

  • r est le taux, ou la vitesse (parfois dénommée v, pour velocity)
  • d est la distance parcourue
  • t est le temps nécessaire pour achever le mouvement

Cette équation donne la vitesse moyenne d’un objet sur un intervalle de temps. L’objet peut avoir été plus rapide ou plus lent à différents moments de l’intervalle de temps, mais nous voyons ici sa vitesse moyenne.

La vitesse instantanée est la limite de la vitesse moyenne lorsque l’intervalle de temps se rapproche de zéro. Lorsque vous regardez un compteur de vitesse dans une voiture, vous voyez la vitesse instantanée. Vous avez peut-être roulé à 60 miles par heure pendant un instant, mais votre vitesse moyenne pendant dix minutes peut être bien plus ou bien moins élevée.

Unités pour la vitesse

Les unités SI pour la vitesse sont les m/s (mètres par seconde). Dans l’usage quotidien, les kilomètres par heure ou les miles par heure sont les unités courantes de la vitesse. En mer, les nœuds (ou miles nautiques) par heure sont une vitesse courante.

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Conversions pour l’unité de vitesse

km/h
mph
nœud
ft/s

1 m/s =
3.6
2.236936
1.943844
3.280840

Vitesse contre vitesse

La vitesse est une quantité scalaire, elle ne tient pas compte de la direction, tandis que la vitesse est une quantité vectorielle qui est consciente de la direction. Si vous traversez la pièce et revenez ensuite à votre position initiale, vous aurez une vitesse – la distance divisée par le temps. Mais votre vitesse serait nulle puisque votre position n’a pas changé entre le début et la fin de l’intervalle. Aucun déplacement n’a été observé à la fin de l’intervalle de temps. Vous auriez une vitesse instantanée si elle était prise à un point où vous vous étiez déplacé de votre position initiale. Si vous faites deux pas en avant et un pas en arrière, votre vitesse n’est pas affectée, mais votre vitesse le serait.

Vitesse de rotation et vitesse tangentielle

La vitesse de rotation, ou vitesse angulaire, est le nombre de révolutions sur une unité de temps pour un objet se déplaçant sur une trajectoire circulaire. Le nombre de tours par minute (tr/min) est une unité commune. Mais la distance radiale d’un objet par rapport à l’axe pendant sa rotation détermine sa vitesse tangentielle, qui est la vitesse linéaire d’un objet sur une trajectoire circulaire.

A un régime, un point qui se trouve au bord d’un disque couvre plus de distance en une seconde qu’un point plus proche du centre. Au centre, la vitesse tangentielle est nulle. Votre vitesse tangentielle est proportionnelle à la distance radiale multipliée par la vitesse de rotation.

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Vitesse tangentielle = distance radiale x vitesse de rotation.

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