Cet article explique ce qu'est la vitesse en physique. Ainsi, vous découvrirez comment calculer la vitesse, des exemples de valeurs de vitesse, quels sont les différents types de vitesse et enfin les différences entre la vitesse et les autres concepts physiques.
Qu’est-ce que la vitesse en physique ?
La vitesse est une grandeur qui indique le changement de position d'un corps par rapport au temps. En physique, la vitesse est définie comme le quotient entre le déplacement et l'intervalle de temps entre la position initiale et finale.
Par conséquent, un mobile rapide signifie qu’il couvre une longue distance en peu de temps. Ainsi, plus un corps en mouvement est rapide, plus il parcourt de distance en un certain temps.
En physique, le symbole de la vitesse est la lettre v.
Gardez à l’esprit que la vitesse est une quantité vectorielle, donc en physique elle est représentée par un vecteur. Cela signifie que la vitesse a une direction et un sens qui sont les mêmes que la direction et le sens du mouvement.
formule de vitesse
La vitesse est égale au déplacement (Δx) divisé par la variation du temps (Δt). Par conséquent, en physique, 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 (v = Δx/Δt).
Ainsi, la formule pour calculer la vitesse en physique est 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 par seconde (m/s).
Il est à noter que pour déterminer la vitesse d'un corps, seul le déplacement est pris en compte, la distance parcourue par le corps n'est pas prise en compte.
Exemples de vitesse
Maintenant que nous connaissons la définition de la vitesse en physique, examinons plusieurs exemples de valeurs de vitesse courantes dans la vie quotidienne.
- 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 de pointe d'une voiture de Formule 1 : 105 m/s
- Vitesse de l'homme le plus rapide : 10,4 m/s
- Vitesse de tortue la plus rapide : 0,3 m/s
- Vitesse d'un électron : 0,001 m/s
Types de vitesse
En physique, les différents types de vitesse sont :
- Vitesse moyenne
- Vitesse instantanée
- Vitesse moyenne
- Vitesse angulaire
Ce qui suit explique chaque type de taux en détail et comment chaque type de taux est calculé.
Vitesse moyenne
La vitesse moyenne est la vitesse à laquelle un corps en mouvement aurait effectué un déplacement s'il s'était déplacé à une vitesse constante tout au long du trajet. Par conséquent, la vitesse moyenne est calculée en divisant le déplacement par l'intervalle de temps écoulé.
Où:
-
est la vitesse moyenne. -
est le décalage. -
est la variation temporelle. -
est la position finale. -
est la position de départ. -
est l'instant final. -
est l'instant initial.
De manière générale, lorsqu’il n’est pas précisé quel type de vitesse est calculé, on se réfère à la vitesse moyenne.
Vitesse instantanée
La vitesse instantanée est la vitesse qu'a un corps en mouvement à un instant donné. Par conséquent, un corps en mouvement peut avoir une vitesse instantanée différente à chaque instant.
Mathématiquement, la vitesse instantanée est définie comme la limite de la vitesse moyenne lorsque l'intervalle de temps tend vers zéro. De même, la vitesse instantanée est égale à la dérivée du vecteur position par rapport au temps. En bref, la formule pour calculer ce type de vitesse est la suivante :
Où:
-
est le vecteur vitesse instantanée. -
est le vecteur vitesse moyenne. -
est le vecteur de déplacement. - est l'intervalle de temps qui tend vers 0, c'est-à-dire un intervalle de temps infiniment petit.
-
est la dérivée du vecteur position par rapport au temps.
Vitesse moyenne
La vitesse moyenne est la moyenne arithmétique de la vitesse finale et de la vitesse initiale d'un corps sur une trajectoire. Par conséquent, la vitesse moyenne est calculée en additionnant la vitesse finale et la vitesse initiale du corps, puis en divisant par deux.
Où:
-
est la vitesse moyenne. -
est la vitesse finale. -
est la vitesse initiale.
Vitesse angulaire
La vitesse angulaire est la vitesse de rotation d'un corps, c'est-à-dire la vitesse angulaire est la vitesse à laquelle un objet tourne. En bref, la vitesse angulaire indique la rapidité avec laquelle la position angulaire d'un corps change.
La vitesse angulaire est égale au déplacement angulaire (Δθ) divisé par l'incrément de temps (Δt). Ainsi, pour calculer la vitesse angulaire moyenne, la différence entre la position angulaire finale et la position angulaire initiale doit être divisée par la différence entre le temps final et le temps initial.
Où:
-
est la vitesse angulaire. -
est l'incrément de la position angulaire. - est l'incrément de temps.
-
est la position angulaire finale. -
est la position angulaire initiale. - est l'instant final.
- est l'instant initial.
rapidité et rapidité
Dans cette section, nous verrons quelle est la différence entre vitesse et vitesse en physique, car ce sont deux concepts cinématiques très similaires.
La vitesse est définie comme le rapport entre la distance parcourue par un corps et le temps écoulé pour parcourir cette distance.
La différence entre vitesse et vitesse est donc la distance considérée pour effectuer son calcul. Dans le calcul de la vitesse, on prend en compte le déplacement, c'est-à-dire la différence entre la position finale et la position initiale, mais la vitesse est calculée à partir de la distance totale parcourue.
vitesse et précipitation
Vous trouverez ci-dessous la différence entre vitesse et célérité, car ce sont deux concepts physiques différents.
La vitesse est la grandeur de la vitesse, c'est-à-dire qu'en physique le terme vitesse fait référence à la grandeur du vecteur vitesse.
Par conséquent, la différence entre vitesse et vitesse est que la vitesse est une quantité vectorielle, tandis que la vitesse est une quantité scalaire. Plus précisément, la célérité est la grandeur du vecteur vitesse.
vitesse et accélération
Pour finir, nous verrons en quoi la vitesse et l’accélération diffèrent puisque ce sont deux grandeurs mathématiquement liées.
L'accélération est une grandeur qui indique la variation de vitesse par unité de temps.
Ainsi, la différence entre vitesse et accélération est que la vitesse montre la variation de position par rapport au temps, tandis que l'accélération indique la variation de vitesse par rapport au temps.