Cet article explique ce qu'est le déplacement en physique. Ainsi, vous découvrirez comment calculer le déplacement, un exercice de déplacement résolu et, enfin, la relation entre le déplacement et d'autres concepts cinématiques.
Qu’est-ce que le déplacement en physique ?
En physique, le déplacement est la variation de la position d'un corps. Autrement dit, le déplacement d’un corps est calculé en soustrayant sa position finale moins sa position initiale.
L'unité de déplacement dans le Système International (SI) est le mètre.
Le symbole du déplacement est Δx. Cependant, en physique, le déplacement est également représenté par le symbole Δr.
Gardez à l’esprit qu’en physique, il existe une petite différence entre le vecteur déplacement et le concept de déplacement. Le vecteur déplacement est le vecteur qui va de la position initiale du corps à sa position finale. Par contre, quand on dit simplement déplacement on se réfère au module du vecteur déplacement, c'est-à-dire la distance entre la position finale et la position initiale.
formule de déplacement
Le déplacement est égal à la différence entre la position finale (x f ) et la position initiale ( xi ). Par conséquent, en physique, pour calculer le déplacement d'un corps en mouvement, la position finale du corps doit être soustraite de sa position initiale (Δx=x f -x i ).
Ainsi, la formule pour calculer le déplacement en physique est la suivante :
Où:
-
est le décalage. -
est la position finale. -
est la position initiale.
Par exemple, si la position initiale d'un corps est x i = 2 m et sa position finale est x f = 7 m, le corps a bougé car il a changé de position et, plus précisément, le déplacement du corps est Δx = 7 – 2=5m.
Déplacement et distance parcourue
Cette section montre la différence entre le déplacement et la distance parcourue par un corps en mouvement, car ce sont deux concepts physiques souvent confondus.
En physique, la distance parcourue fait référence à la longueur parcourue par un corps pour se rendre d'un point à un autre, c'est-à-dire que la distance parcourue correspond à l'ensemble du chemin parcouru par le corps.
Ainsi, la différence entre le déplacement et la distance parcourue est que le déplacement est la longueur entre la position initiale et la position finale, par contre, la distance parcourue est la longueur totale qui a été parcourue pour aller de la position initiale à la position finale.
Par conséquent, la distance parcourue sera toujours égale ou supérieure au déplacement, donc le déplacement ne peut pas être supérieur à la distance parcourue.
Exemple concret de déplacement
Une fois que nous aurons vu la définition du déplacement et quelle est sa formule, nous allons voir un exemple concret de la façon dont le déplacement d'un corps est calculé.
- Un corps en mouvement se déplace d'avant en arrière en ligne droite et passe par les positions suivantes : x 1 =2 m, x 2 =3 m, x 3 =7 m, x 4 =5 m, x 5 = 8 m . Calculez le déplacement et la distance parcourue par le corps.
Le déplacement du corps est facile à trouver, il suffit de soustraire la position finale moins la position initiale :
![\begin{aligned} \Delta x&=x_f-x_i\\[2ex]\Delta x&=8-2\\[2ex]\Delta x&=6 \ m\end{aligned}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-962de84832c44632ca8ab4e141a5197e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
En revanche, pour déterminer la distance totale parcourue, il faut d'abord calculer la distance entre chacune des positions intermédiaires puis additionner toutes les distances calculées. Ainsi, on calcule la longueur entre chacune des positions :
Le déplacement Δx 34 est négatif car lorsque le corps passe de la position x 3 à la position x 4 , il recule, donc le signe négatif indique seulement que le corps recule. Cependant, pour calculer la distance parcourue, nous devons définir la valeur sur positive car c'est une distance de plus que le corps parcourt.
Ainsi, la distance totale parcourue équivaut à la somme de toutes les distances entre les différentes positions :
![\begin{aligned} d&=\Delta x_{12}+\Delta x_{23}+\Delta x_{34}+\Delta x_{45}\\[2ex]d&=1+4+2+ 3\\[2ex]d&=10 \ m\end{aligné}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-75161b21d49529e22ce839d59912931e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Déplacement et vitesse
Pour finir, nous verrons quelle est la différence entre déplacement et vitesse, puisque ce sont deux concepts physiques différents mais ils sont mathématiquement liés.
La vitesse est une grandeur qui indique le changement de position d'un corps par rapport au temps. Autrement dit, la vitesse est la variation du déplacement par unité de temps.
Par conséquent, la différence entre le déplacement et la vitesse est que le déplacement indique la variation de position, tandis que la vitesse indique la variation de position par rapport au temps.
De plus, le déplacement et la vitesse sont mathématiquement liés : en fait, la vitesse est calculée à partir du déplacement du corps. Vous pouvez voir comment cela se fait en cliquant sur le lien suivant :