Najah.
Mon plan de révision⚡ Défi flash

Physique · Paramédical (ISPITS) — Soins infirmiers

Mouvements plans

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Dans un champ de pesanteur uniforme $\vec{g}$, le mouvement d'un projectile est régi par la deuxième loi de Newton : $\sum \vec{F} = m\vec{a}$. Ici, seul le poids $\vec{P} = m\vec{g}$ agit.

  • Accélération : $\vec{a} = \vec{g} = (0, -g)$.
  • Vitesse : $\vec{v}(t) = (v_0 \cos\alpha, -gt + v_0 \sin\alpha)$.
  • Position : $\vec{OM}(t) = (v_0 \cos\alpha \cdot t, -\frac{1}{2}gt^2 + v_0 \sin\alpha \cdot t)$. L'équation de la trajectoire est : $y = -\frac{g}{2v_0^2 \cos^2\alpha} x^2 + (\tan\alpha)x$.

Méthodes à maîtriser

  1. Établir les équations horaires : Projeter $\vec{a}$ sur les axes $Ox$ et $Oy$, intégrer deux fois en utilisant les conditions initiales ($x_0, y_0, v_{0x}, v_{0y}$).
  2. Trouver l'équation de la trajectoire : Isoler $t$ dans $x(t)$ et le remplacer dans $y(t)$.
  3. Calculer la portée et la flèche : Utiliser $y=0$ pour la portée et $v_y=0$ pour la flèche.

Exemples corrigés

Exemple : Un projectile est lancé avec $v_0 = 20 , m/s$ à $\alpha = 30^\circ$. $x(t) = 20 \cos(30^\circ) t = 17,32t$. $y(t) = -5t^2 + 20 \sin(30^\circ) t = -5t^2 + 10t$. La flèche est atteinte quand $v_y = -10t + 10 = 0 \Rightarrow t = 1s$. $y_{max} = -5(1)^2 + 10(1) = 5 , m$.

Erreurs fréquentes

  • Oublier de convertir l'angle en radians ou degrés selon la calculatrice.
  • Confondre les signes de $g$ dans les projections.
  • Oublier les conditions initiales ($x_0, y_0$) si elles ne sont pas nulles.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

Tu as appris les sciences en arabe ? Touche un mot pour voir sa traduction et une explication en darija.

La question que tu n'oses pas poser en classe ? Pose-la à UstadZéro jugement, même en darija, même à minuit. Il t'explique pas à pas et corrige ta démarche. Gratuit.

Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Mouvements plans

1/4

Dans un mouvement parabolique, l'accélération est :

❓ Questions fréquentes

Kifach n7seb l'equation dyal trajectoire?
  1. Katbda b'les équations horaires : $x(t) = v_0 \cos(\alpha) \cdot t$ et $y(t) = -\frac{1}{2}gt^2 + v_0 \sin(\alpha) \cdot t$.
  2. Katkhrej $t$ men l'équation dyal $x$ : $t = \frac{x}{v_0 \cos(\alpha)}$.
  3. Katchd had $t$ o katchouha f'blassat $t$ li f'l'équation dyal $y$.

💡 À retenir : L'équation de la trajectoire est toujours de la forme $y = ax^2 + bx$.

Est-ce que la masse du projectile change la trajectoire ?

Non, dans le cas d'une chute libre sans frottement, la masse $m$ se simplifie dans la deuxième loi de Newton ($m\vec{a} = m\vec{g} \Rightarrow \vec{a} = \vec{g}$). Tous les objets tombent avec la même accélération.

💡 À retenir : La trajectoire est indépendante de la masse.

Chno hiya l'farq bin l'portée o l'flèche ?
  1. L'flèche (zroua) hiya l'3lou l'kbir li kaywssel lih l'jism (fin $v_y = 0$).
  2. L'portée hiya l'masafa l'oufqiya l'kbira li kayqta3 l'jism 7ta kayrje3 l'ard (fin $y = 0$).

💡 À retenir : Flèche $\rightarrow$ sommet ($v_y=0$) ; Portée $\rightarrow$ point d'impact ($y=0$).

Kifach n7ded les conditions initiales f't=0 ?
  1. Chouf l'blassa fin bda l'jism (coordonnées $x_0, y_0$).
  2. Chouf l'vitesse bach tlo7 l'jism ($v_0$) o l'angle $\alpha$ m3a l'oufq.
  3. Dir l'projection : $v_{0x} = v_0 \cos\alpha$ et $v_{0y} = v_0 \sin\alpha$.

💡 À retenir : Les conditions initiales sont la clé pour intégrer les équations.

Pourquoi on utilise le repère de Frenet ?

Le repère de Frenet est utile pour étudier la courbure de la trajectoire et le vecteur accélération, mais pour un mouvement parabolique simple, le repère cartésien $(O, x, y)$ est suffisant et plus facile.

💡 À retenir : Utilisez $(O, x, y)$ pour les projectiles, Frenet pour les mouvements circulaires.

Est-ce que la vitesse horizontale change ?

Non, car il n'y a aucune force sur l'axe $Ox$ (en négligeant les frottements). Donc $a_x = 0$, ce qui signifie que $v_x$ est constante.

💡 À retenir : Le mouvement est uniforme sur l'axe $Ox$.

Comment savoir si le mouvement est parabolique ?

Si l'accélération est constante et verticale ($\vec{a} = \vec{g}$), alors la trajectoire est obligatoirement une parabole.

💡 À retenir : $\vec{a} = \vec{g}$ implique trajectoire parabolique.

Est-ce que la vitesse est nulle au sommet ?

Non, la vitesse n'est pas nulle. Au sommet, seule la composante verticale $v_y$ est nulle. La vitesse horizontale $v_x$ reste égale à $v_0 \cos\alpha$.

💡 À retenir : Au sommet, $\vec{v} = (v_0 \cos\alpha, 0)$.

Wach l'angle alpha kay2ter 3la l'portée ?

Oui, bien sûr. Pour une vitesse initiale donnée, l'angle qui donne la portée maximale sur un sol horizontal est $45^\circ$.

💡 À retenir : $\alpha = 45^\circ$ donne la portée maximale.

Comment calculer le temps de vol ?

Le temps de vol est le temps total entre le lancement et l'impact. Tu poses $y(t) = 0$ et tu résous l'équation du second degré pour trouver $t \neq 0$.

💡 À retenir : $y(t) = 0$ donne le temps de vol.

Est-ce qu'on doit toujours prendre g = 9.8 ou 10 ?

Il faut toujours utiliser la valeur donnée dans les "Données" de l'exercice. Si rien n'est précisé, on utilise souvent $g = 9.8 , m/s^2$ ou $10 , m/s^2$.

💡 À retenir : Respectez toujours les données de l'énoncé.

Est-ce que la trajectoire change si on change l'origine O ?

La forme de la trajectoire ne change pas, mais les équations horaires $x(t)$ et $y(t)$ changent car elles dépendent de la position initiale $x_0$ et $y_0$.

💡 À retenir : La forme est la même, seules les équations changent.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Un ballon est lancé d'un point $O$ avec une vitesse $v_0 = 15 , m/s$ faisant un angle $\alpha = 40^\circ$ avec l'horizontale. On prend $g = 10 , m/s^2$.

  1. Établir les équations horaires du mouvement.
  2. Déterminer l'équation de la trajectoire.
  3. Calculer la flèche du mouvement.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Un projectile est lancé d'une hauteur $h = 2 , m$ avec une vitesse $v_0 = 10 , m/s$ horizontale ($\alpha = 0$).

  1. Établir les équations horaires.
  2. Déterminer la portée sachant que le sol est à $y=0$.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 3

Un joueur de basket lance un ballon depuis une hauteur $h = 2,2 , m$ avec un angle $\alpha = 60^\circ$ et une vitesse $v_0$. Le panier est à une distance $d = 6 , m$ et une hauteur $H = 3,05 , m$. Calculer la valeur de $v_0$ nécessaire pour que le ballon passe dans le panier.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Un prof de Physique pour aller plus loin

Les cours du soir avec des profs vérifiés arrivent : inscris-toi pour être prévenu(e) en premier.

Être prévenu(e) gratuitement

Autres chapitres de Physique