Manuel Concis de Physique

La formule décrit le mouvement d'un corps à vitesse constante. v est la vitesse, égale au rapport du chemin S au temps t écoulé. La coordonnée x change uniformément, en fonction de la position initiale x₀ et de la vitesse v.

La formule montre la distance parcourue par un corps en temps t. Elle peut être calculée comme la différence entre les coordonnées finale et initiale (x − x₀), ou comme le produit de la vitesse constante v et du temps de mouvement. Elle n'est valable que pour un mouvement uniforme.

L'accélération a montre à quelle vitesse la vitesse d'un corps change sur une période de temps. Si le corps accélère ou décélère uniformément, alors le changement de vitesse (Δv) est divisé par l'intervalle de temps (Δt), donnant l'accélération en m/s².

La formule reflète le changement de vitesse v d'un corps au fil du temps. La vitesse initiale v₀ augmente (ou diminue) de la quantité d'accélération a, multipliée par le temps t. Le signe ± dépend si le corps accélère ou décélère.

Cette formule détermine la position x d'un corps à tout moment donné lorsqu'il se déplace avec une accélération constante. Les termes décrivent : la coordonnée initiale x₀, la contribution de la vitesse initiale v₀·t, et la contribution de l'accélération, proportionnelle au carré du temps. Elle est applicable en l'absence de résistance et avec une accélération constante.

Cette formule décrit la vitesse d'un corps en chute libre, en partant d'une vitesse initiale v₀, en tenant compte de l'accélération due à la gravité g et du temps t. Le signe ± dépend de la direction du mouvement : vers le haut ou vers le bas.

La formule décrit comment la hauteur d'un corps change pendant un mouvement vertical. Le premier terme est la contribution de la vitesse verticale initiale, le second est l'influence de l'accélération gravitationnelle. Le signe ± dépend de la direction du mouvement : vers le haut (diminution de la hauteur au fil du temps) ou vers le bas (augmentation de la hauteur par rapport au début).

La formule permet de calculer la vitesse v d'un corps sans indiquer explicitement le temps — à travers sa vitesse initiale v₀ et sa hauteur de déplacement h. C'est pratique lorsque la hauteur de chute est connue mais que le temps ne l'est pas. Le signe ± dépend de la direction : accélération vers le sol ou décélération lors de la montée.

La vitesse initiale v₀ d'un corps lancé sous un angle α est décomposée en deux composantes : horizontale v₀ₓ et verticale v₀ᵧ. Cela permet de traiter le mouvement indépendamment le long des axes X et Y, simplifiant les calculs de trajectoire et de temps de vol.

La formule décrit la distance horizontale parcourue pendant le mouvement du corps. Puisqu'il n'y a pas d'accélération le long de l'axe X, le mouvement est uniforme, et le chemin est calculé en utilisant la formule classique — vitesse multipliée par temps.

Cette formule détermine la position du corps à tout moment donné après le lancement. La première partie est l'ascension inertielle due à l'impulsion initiale, la seconde est la descente due à la gravité. Ensemble, elles décrivent la trajectoire parabolique.

Cette formule montre combien de temps un corps montera jusqu'à atteindre sa hauteur maximale. À ce point, la vitesse verticale devient nulle. Plus la vitesse verticale initiale est grande, plus l'ascension est longue.

La hauteur de vol maximale est atteinte lorsque la vitesse verticale devient nulle. Elle dépend de la vitesse verticale initiale et de l'accélération due à la gravité. La deuxième version de la formule montre la dépendance à l'impulsion initiale totale et à l'angle de lancement.

Cette formule montre à quelle distance du point de lancement le corps atterrira. Elle dépend de la vitesse initiale, de l'angle de lancement et de la force gravitationnelle. Le sinus du double de l'angle détermine l'angle optimal pour une portée maximale — 45°, toutes choses étant égales par ailleurs.

La fréquence ν est le nombre de révolutions par seconde, inversement proportionnelle à la période T d'une révolution. La formule d'arc S montre le chemin parcouru par un corps en rotation comme le produit de l'angle de rotation Δφ (en radians) et du rayon du cercle R.

Le déplacement angulaire Δφ indique l'angle dont un corps a tourné lors d'un mouvement circulaire. C'est la différence entre les valeurs d'angle finales et initiales, mesurée en radians.

La vitesse angulaire ω mesure la rapidité avec laquelle un corps tourne autour d'un axe. Elle indique le nombre de radians que le corps parcourt par unité de temps. Les trois formes sont équivalentes et révèlent la relation entre le déplacement angulaire, la période et la fréquence de rotation.

La vitesse linéaire v montre à quelle vitesse un corps se déplace le long d'une trajectoire circulaire. Elle peut être exprimée par la distance sur le temps, par le déplacement angulaire, ou directement par la vitesse angulaire et le rayon. La formule combine les mouvements de rotation et de translation.

L'accélération centripète est dirigée vers le centre de rotation et est nécessaire pour maintenir le mouvement le long d'une trajectoire circulaire. Elle dépend du carré de la vitesse (linéaire ou angulaire) et est inversement proportionnelle au rayon.

L'accélération angulaire ε décrit la rapidité avec laquelle la vitesse angulaire d'un corps en rotation change. Elle est analogue à l'accélération linéaire, mais dans le contexte du mouvement de rotation — et dépend du changement de vitesse angulaire sur un intervalle de temps spécifique.

L'accélération tangentielle aτ est responsable du changement de vitesse linéaire d'un corps se déplaçant en cercle. Elle se produit lorsque la vitesse angulaire change au fil du temps (il y a une accélération angulaire ε). Cette accélération agit le long de la tangente à la trajectoire.