▷ Différence entre vitesse et accélération

Cet article explique ce qu'est la vitesse et ce qu'est l'accélération en physique. De plus, vous découvrirez quelles sont les différences entre vitesse et accélération et quelles sont leurs similitudes.

Vitesse

La vitesse indique le changement de position d'un corps par rapport au temps, donc un corps rapide signifie qu'il parcourt une longue distance en peu de temps. Ainsi, plus un corps en mouvement est rapide, plus il parcourt de distance en un certain temps.

La vitesse est égale au déplacement divisé par la variation dans le temps. Ainsi, pour calculer la vitesse d’un corps, la différence entre la position finale et initiale doit être divisée par la différence entre l’instant final et initial. En bref, la formule de calcul de la vitesse est la suivante :

$v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

Où:

$v$ est la vitesse.
$\Delta x$ est le décalage.
$\Delta t$ est la variation temporelle.
$x_f$ est la position finale.
$x_i$ est la position de départ.
$t_f$ est l'instant final.
$t_i$ est l'instant initial.

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).

Exemple de calcul de vitesse

Un mobile est en position x _i = 2 m au temps t _i = 3 s et en position x _f = 8 m au temps t _f = 6 s. Quelle est sa vitesse ?

Pour trouver la valeur de la vitesse il faut utiliser la formule vue ci-dessus :

$v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

Nous insérons donc les données dans la formule et calculons la vitesse du corps :

$v=\cfrac{8-2}{6-3}=\cfrac{6}{3}=2\ \cfrac{m}{s}$

➤ Pour en savoir plus : Qu'est-ce que la vitesse en physique ?

Accélération

L'accélération indique le changement de vitesse d'un corps par unité de temps. L'accélération peut être due à la fois à un changement dans l'amplitude de la vitesse et dans sa direction. Ainsi, un corps qui accélère signifie qu’il se déplace plus vite ou qu’il change de direction.

Par exemple, si l'accélération d'un corps en mouvement est de 1 m/s ² , cela signifie que le corps ira plus vite de 1 m/s chaque seconde. Ainsi, si à l'instant t=5 s sa vitesse était de 3 m/s, à l'instant t=6 s il aura une vitesse de 4 m/s.

L'accélération est égale à la variation de vitesse divisée par l'intervalle de temps écoulé. Par conséquent, pour calculer l’accélération, la différence entre la vitesse finale et initiale doit être divisée par la différence entre l’instant final et initial. Ainsi, la formule pour calculer l’accélération est la suivante :

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

Où:

$a$ est l'accélération.
$\Delta v$ est l'augmentation de la vitesse.
$\Delta t$ est la variation temporelle.
$v_f$ est la vitesse finale.
$v_i$ est la vitesse initiale.
$t_f$ est l'instant final.
$t_i$ est l'instant initial.

L'accélération est exprimée en unités de longueur divisées par des unités de temps au carré. Par conséquent, l'unité d'accélération dans le Système International (SI) est le mètre divisé par seconde au carré (m/s ² ).

Exemple de calcul d'accélération

Un corps en mouvement a une vitesse de v _i =3 m/s au temps t _i =2 s et une vitesse de v _f =6 m/s au temps t _f =8 s, quelle est son accélération ?

Pour trouver la valeur de l’accélération il suffit d’appliquer la formule expliquée dans la section ci-dessus :

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

Nous substituons donc toutes les données dans la formule et calculons l'accélération du corps en mouvement :

$a=\cfrac{6-3}{8-2}=\cfrac{3}{6}=0.5\ \cfrac{m}{s^2}$

➤ Pour en savoir plus : Qu'est-ce que l'accélération en physique ?

Différence entre vitesse et accélération

Maintenant que nous savons ce que sont la vitesse et l’accélération, voyons exactement quelle est la différence entre ces deux grandeurs physiques.

La différence entre vitesse et accélération est que la vitesse indique le changement de déplacement par unité de temps, tandis que l'accélération indique le changement de vitesse par unité de temps. La vitesse et l’accélération sont donc liées, mais leur signification est différente.

Par exemple, si un corps se déplace à une vitesse de 3 m/s, cela signifie que chaque seconde il se déplacera de trois mètres. Donc si à l'instant t ₀ =7 s il était en position x ₀ =2 m, à l'instant t _f =8 s il sera en position x _f =5 m.

En revanche, si un corps se déplace avec une accélération de 2 m/s ² , cela signifie que chaque seconde, sa vitesse augmentera de deux unités. Ainsi, si à l'instant t ₀ =1 s sa vitesse était v ₀ =4 m/s, à l'instant t _f =2 s sa vitesse sera v _f =6 m/s.

Une autre différence entre la vitesse et l’accélération réside dans les unités avec lesquelles elles sont exprimées. Comme vous pouvez le voir dans les deux exemples précédents, dans le Système International la vitesse est exprimée en m/s, tandis que l'unité d'accélération est m/s ² .

Relation entre vitesse et accélération

La relation entre la vitesse et l'accélération est le temps, puisque l'accélération est définie comme le changement de vitesse par unité de temps et, par conséquent, l'accélération est calculée en divisant l'augmentation de la vitesse par l'augmentation du temps.

$a=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}$

Ainsi, le signe de l’accélération détermine si la vitesse augmente, diminue ou reste constante dans le temps :

a>0 : si l'accélération est positive, cela signifie que la vitesse augmente avec le temps.
a<0 : si l'accélération est négative, cela signifie que la vitesse diminue avec le temps.
a=0 : si l'accélération est nulle, cela signifie que la vitesse est constante dans le temps.

➤ Voir : Vitesse et vitesse

Vitesse et accélération