▷ Accélération constante

Cet article explique ce que signifie en physique qu'un corps se déplace avec une accélération constante. Vous trouverez donc ici ce qu'est un mouvement à accélération constante, des exemples de mouvements à accélération constante, et les formules pour ce type de mouvement.

Pour bien comprendre le concept d’accélération constante, logiquement, vous devez d’abord comprendre clairement ce qu’est l’accélération en physique. C'est pourquoi avant de commencer l'explication nous vous recommandons de visiter le post suivant :

➤ Voir : Qu'est-ce que l'accélération ? (physique)

Qu'est-ce que cela signifie que l'accélération est constante ?

Si un corps se déplace avec une accélération constante, cela signifie que sa vitesse change constamment au fil du temps. Autrement dit, lorsque l’accélération d’un corps est constante, cela signifie que sa vitesse augmente ou diminue linéairement par rapport au temps.

Par exemple, si un corps avance avec une accélération constante de 2 m/s ² , cela signifie que sa vitesse augmentera de 2 m/s chaque seconde. De sorte que s'il part du repos, après une seconde sa vitesse sera de 2 m/s, après deux secondes de 4 m/s, après trois secondes de 6 m/s, etc.

Il convient de noter que l’accélération modifie non seulement l’ampleur de la vitesse, mais peut également faire varier la direction de la vitesse. Les mouvements tels que le mouvement circulaire uniforme (MCU) maintiennent le module de vitesse constant tout au long du mouvement mais sa direction varie, effectuant ainsi des virages à vitesse constante.

➤ Voir : Qu'est-ce que la vitesse ?

Ainsi, un corps qui descend en chute libre est un exemple de mouvement à accélération constante, puisque seule l'accélération de la gravité agit sur le corps (en négligeant le frottement avec l'air), dont la valeur est constante (g=9,81 m/ s ² ).

Exemples de mouvements à accélération constante

Pour finir de comprendre la notion d'accélération constante, vous pouvez voir ci-dessous des exemples de mouvements dont l'accélération est constante tout au long de la trajectoire.

Formules pour un mouvement à accélération constante

Ci-dessous, nous vous montrons quelles sont les formules (ou équations) du mouvement à accélération constante. Ces formules vous permettront de résoudre des problèmes de ce type de mouvements.

Position

Lorsque l'accélération du mouvement est constante, la position d'un corps est égale à la position initiale plus le produit de la vitesse initiale par le temps écoulé plus la moitié de l'accélération par le carré du temps écoulé.

Ainsi, la formule pour calculer la position du corps qui décrit un mouvement à accélération constante est la suivante :

$x=x_0+v_0\cdot (t-t_0) +\cfrac{1}{2}\cdot a \cdot (t-t_0)^2$

Où:

$x$ est la position du corps.
$x_0$ est la position initiale du corps.
$v_0$ est la vitesse initiale du corps.
$t$ est l'instant du temps pendant lequel la position du corps est calculée.
$t_0$ est l'instant initial.
$a$ est l'accélération du corps.

Vitesse

Lorsqu'un corps se déplace avec une accélération constante, la vitesse varie uniformément en fonction du temps. Ainsi, la vitesse à un instant donné est égale à la vitesse initiale plus l’accélération du corps multipliée par le temps écoulé.

Par conséquent, la formule pour calculer la vitesse lorsque l’accélération est constante est la suivante :

$v=v_0+a\cdot (t-t_0)$

Où:

$v$ est la vitesse du corps à un instant donné.
$v_0$ est la vitesse initiale du corps.
$a$ est l'accélération du corps.
$t$ est l'instant auquel la vitesse du corps est calculée.
$t_0$ est l'instant initial.

D’un autre côté, il existe également une autre formule qui relie la vitesse à la position et à l’accélération du corps. Cette formule a l’avantage que le temps n’y apparaît pas, elle peut donc être utile pour résoudre certains problèmes.

$v^2=v_0^2+2\cdot a \cdot (x-x_0)$

Où:

$v$ est la vitesse du corps.
$v_0$ est la vitesse initiale du corps.
$a$ est l'accélération du corps.
$x$ est la position du corps au moment où la vitesse est calculée.
$x_0$ est la position initiale du corps.

Accélération

Si l'accélération est constante, elle se calcule en divisant la variation de vitesse (Δv) par la variation du temps (Δt). Ainsi, la formule pour une accélération constante est a=Δv/Δt.

$a=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}$

Où:

$a$ est l'accélération.
$\Delta v$ est l'incrément de vitesse.
$\Delta t$ est un incrément de temps.
$v_f$ est la vitesse finale.
$v_i$ est la vitesse initiale.
$t_f$ est l'instant final.
$t_i$ est l'instant initial.

accélération constante et vitesse constante

Enfin, nous verrons quelle est la différence entre un mouvement à accélération constante et un mouvement à vitesse constante, puisque ce sont deux concepts qui impliquent en physique deux types de mouvements très différents.

Comme nous l'avons vu tout au long de l'article, un mouvement à accélération constante implique une modification de la vitesse du corps. Plus précisément, si l’accélération est constante, la vitesse varie linéairement avec le temps.

En revanche, lorsque la vitesse d’un corps est constante, cela signifie que son accélération est égale à zéro. En physique, l'accélération indique la variation de la vitesse par unité de temps, donc si la vitesse ne varie pas, l'accélération sera nulle.

Comme vous pouvez le constater, l’accélération et la vitesse sont liées et, en fait, lorsque l’une de ces grandeurs est constante, cela a des conséquences sur l’autre. Pour en savoir plus, vous pouvez consulter l'article suivant sur notre site Web :

➤ Voir : Vitesse constante