La vitesse est la mesure de la vitesse à laquelle un objet change de position. Bien qu’elle soit souvent confondue avec la vitesse, la direction dans laquelle l’objet se déplace est requise pour cette mesure. Il existe de nombreux types de mesures de vitesse, notamment moyenne, instantanée, d’accélération, radiale et angulaire. C’est un concept fondamental en physique, et a de nombreuses applications dans la vie quotidienne.
Vitesse contre vitesse
Les termes vitesse et vélocité sont souvent confondus et, dans certaines situations, ils sont utilisés de manière interchangeable. Ceci est techniquement incorrect, cependant, car la vitesse prend en compte le déplacement d’un objet, c’est-à-dire la distance entre le point de départ et d’arrivée, et non la vitesse. Si seulement la distance parcourue et le temps sont inclus, ce qui est mesuré est la vitesse.
La vitesse est une quantité scalaire, ce qui signifie qu’il s’agit d’une simple quantité de quelque chose ; cela inclut simplement la vitesse à laquelle quelque chose bouge. En termes scientifiques, la vitesse est souvent mesurée en mètres par seconde, bien que les unités et le temps varient dans d’autres applications ; une voiture qui roule à 60 miles par heure (mph) ou 96.5 kilomètres par heure (km/h), par exemple, se déplace à une vitesse spécifique. Seule la vitesse de déplacement est requise, c’est-à-dire la distance parcourue par l’objet sur un certain laps de temps. Voici la formule de la vitesse :
Vitesse = Distance / Temps
La vitesse est une quantité vectorielle, elle inclut donc non seulement la quantité, mais aussi la façon dont elle se déplace dans l’espace – la direction. La direction est déterminée par le déplacement, qui est la distance entre l’endroit où l’objet a commencé et l’endroit où il s’est arrêté. Ce n’est pas nécessairement égal à la distance parcourue; si le point A et le point B sont distants de 2 km, mais qu’une personne parcourt un chemin de 3.5 km pour aller de A à B, le déplacement est toujours de 2 km. La direction du point A au point B doit être incluse dans la description de cette mesure, par exemple 1.4 mètre par seconde, nord.
Voici la formule de la vitesse :
Vitesse = Déplacement / Temps
Parce que la vitesse ne prend pas en compte la distance parcourue, la vitesse moyenne d’un objet et sa vitesse moyenne peuvent être très différentes. Si une personne parcourt un chemin de 3.5 km d’un point A à un point B en 45 minutes, elle a une vitesse moyenne de 4.66 km/h. Si le déplacement entre A et B n’est que de 2 km au nord, cependant, sa vitesse moyenne est de 2.66 km/h, au nord.
Instantané et constant
Il existe deux manières fondamentales de donner la vitesse d’un objet. La vitesse instantanée est la vitesse et la direction dans lesquelles l’objet se déplace à un moment donné, tandis que la vitesse constante (ou moyenne) correspond au moment où quelque chose se déplace à la même vitesse et dans la même direction au fil du temps. Par exemple, une femme peut avoir une vitesse instantanée de 1.4 m/s vers l’est à un moment donné lorsqu’elle marche dans cette direction. Pour que cette vitesse soit constante, elle doit continuer à marcher dans cette direction à ce rythme pendant un certain temps. S’il change de direction ou emprunte un chemin circulaire qui le ramène à son point de départ, il n’a pas une vitesse constante car il ne se déplace pas dans la même direction à la même vitesse.
Accélération
Le terme accélération est utilisé pour expliquer comment un objet change sa vitesse au fil du temps. En termes simples, l’objet accélère ou ralentit, mais comme il s’agit d’une quantité vectorielle, la direction doit également être incluse. Un objet qui change de direction, même à vitesse constante, change également son accélération. Étant donné que la vitesse est mesurée en distance au fil du temps, telle que m/s, l’accélération est mesurée en distance au fil du temps au fil du temps, ou m/s2.
En physique, positif (+) et négatif (-) indiquent généralement la direction, pas la vitesse ; par conséquent, quand quelque chose a une accélération négative, il ne ralentit pas nécessairement, il se déplace dans une direction spécifique. Le positif est généralement à droite ou en haut, tandis que le négatif est à gauche ou en bas.
Vitesse angulaire
Lorsqu’un objet se rapproche ou s’éloigne de son point d’origine, on dit qu’il a une vitesse radiale ou linéaire. La vitesse angulaire se produit lorsqu’un objet tourne autour d’un point central dans un mouvement circulaire. Comme d’autres types, il est mesuré par la distance parcourue par l’objet au fil du temps. Étant donné que l’objet se déplace sur une trajectoire circulaire, la distance angulaire peut être mesurée en radians, degrés ou révolutions. Bien que l’objet se déplaçant en cercle puisse revenir à son point de départ, il a une direction – dans le sens des aiguilles d’une montre (négatif) ou dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (positif).