Cet article explique ce qu'est la vitesse en physique. Ainsi, vous trouverez la signification de la vitesse en physique, comment la vitesse est calculée et un exemple concret de son calcul.
Qu’est-ce que la vitesse en physique ?
En physique, la vitesse est une grandeur scalaire qui relie la distance au temps. Ainsi, en physique, la vitesse est définie comme le rapport entre la distance parcourue et le temps écoulé.
Par conséquent, pour calculer la vitesse, la distance parcourue doit être divisée par l'intervalle de temps requis.
Ainsi, un corps rapide signifie qu’il parcourt une longue distance en peu de temps. Autrement dit, plus un corps mobile est rapide, plus il parcourra de distance dans le même laps de temps.
Par exemple, si un corps se déplace à une vitesse constante de 2 m/s, cela signifie que ce corps bouge de 2 mètres chaque seconde. Ainsi, au bout d'une seconde vous aurez avancé de 2 mètres, au bout de deux secondes de 4 mètres, au bout de trois secondes de 6 mètres, etc.
formule de vitesse
La vitesse est égale à la distance parcourue (d) divisée par la variation du temps (t). Ainsi, en physique, pour calculer la vitesse d’un corps, il faut diviser la distance parcourue par le corps par le temps écoulé entre l’instant initial et l’instant final (v=d/t).
La formule pour calculer la vitesse en physique est donc la suivante :
La vitesse est exprimée en unités de longueur divisées par des unités de temps. Par conséquent, l’unité de vitesse dans le Système International (SI) est le mètre divisé par seconde (m/s).
Notez que le calcul de la vitesse se fait avec la distance parcourue et non avec le déplacement. Même si elles peuvent parfois être les mêmes, la distance parcourue ne coïncide pas toujours avec le déplacement. Il faut donc savoir distinguer ces deux notions.
Exercice de vitesse résolu
- Un corps est initialement en position x 1 = 2 m, après un certain temps il est en position x 2 = 9 m et, enfin, il finit en position x 3 = 6 m. S’il lui a fallu 8 secondes pour parcourir tout le voyage, quelle est la vitesse du corps ?
La position finale du corps est derrière sa position intermédiaire, cependant, pour déterminer la vitesse il faut prendre en compte toute la distance parcourue. Ainsi, nous calculerons d’abord la distance parcourue dans la première section, puis l’espace parcouru dans la deuxième section.
La distance totale parcourue est donc la somme des deux distances calculées :
Enfin, nous utilisons la formule de vitesse pour trouver sa valeur :
exemples de vitesse
Une fois que nous aurons vu la définition de la vitesse en physique, nous allons voir plusieurs exemples de valeurs de vitesse courantes dans la vie de tous les jours :
- Vitesse de la lumière dans le vide : 299 792 458 m/s
- Vitesse du son dans l'air : 343,2 m/s
- Vitesse de croisière d'un avion : 230 m/s
- Vitesse maximale d'une voiture de Formule 1 : 105 m/s
- Vitesse de l'homme le plus rapide : 10,4 m/s
- Vitesse de la tortue la plus rapide : 0,3 m/s
- Vitesse d'un électron : 0,001 m/s
rapidité et rapidité
Dans cette section, nous verrons quelle est la différence entre vitesse et vitesse, car en physique, ce sont deux concepts différents et ils sont souvent confondus.
La vitesse est une grandeur vectorielle qui indique le changement de position d'un corps par rapport au temps. Ainsi, en physique, la vitesse est définie comme le quotient entre le déplacement et l'intervalle de temps écoulé entre la position initiale et finale.
Par conséquent, en physique, la différence entre vitesse et vélocité se trouve dans la distance prise pour effectuer votre calcul. La vitesse est calculée à partir de la distance parcourue, tandis que la vitesse est calculée à partir du déplacement, c'est-à-dire la différence entre la position finale et la position initiale.
Ainsi la vitesse d'un corps sera toujours égale ou supérieure à sa vitesse, puisque la distance parcourue pour aller d'un point à un autre point est égale ou supérieure au déplacement entre ces deux points.
vitesse et vitesse angulaire
Enfin, nous verrons en quoi la vitesse diffère de la vitesse angulaire, puisqu’il s’agit de deux types de vitesse dont les significations sont complètement différentes.
En physique, la vitesse angulaire mesure la vitesse de rotation d'un corps, c'est-à-dire que la vitesse angulaire est la vitesse à laquelle un objet tourne.
Par conséquent, la différence entre la vitesse et la vitesse angulaire est que la vitesse indique la distance parcourue par unité de temps, tandis que la vitesse angulaire indique l'angle parcouru par unité de temps.