Interprétation graphique

La représentation graphique de l’accélération dans le temps peut être dérivée par le graphique de la position d’un objet dans le temps.

En physique, l’accélération est la vitesse à laquelle la vitesse d’un corps change avec le temps. C’est une grandeur vectorielle avec à la fois une grandeur et une direction. L’accélération est accompagnée d’une force, telle que décrite par la Deuxième loi de Newton; la force, en tant que vecteur, est le produit de la masse de l’objet accéléré et de l’accélération (vecteur), ou \text{F} = \text{ma}. L’unité d’accélération SI est le mètre par seconde au carré: \displaystyle\frac{\text{m}}{\text{s}^2}

L’accélération est un vecteur qui pointe dans la même direction que le changement de vitesse, bien qu’elle ne soit pas toujours dans la direction du mouvement. Par exemple, lorsqu’un objet ralentit ou décélère, son accélération est dans le sens opposé à son mouvement.

Le mouvement d’un objet peut être représenté graphiquement en traçant la position d’un objet au fil du temps. Ce graphique distance-temps peut être utilisé pour créer un autre graphique qui montre les changements de vitesse au fil du temps. Parce que l’accélération est la vitesse dans \displaystyle\frac {\text{m}}{\text{s}} divisée par le temps en s, nous pouvons en outre dériver un graphique d’accélération à partir d’un graphique de la vitesse ou de la position d’un objet.

est un graphique de la position d’un objet dans le temps. Ce graphique est similaire au mouvement d’une voiture. Au début, la position de l’objet change lentement à mesure qu’il gagne en vitesse. Au milieu, la vitesse est constante et la position change à une vitesse constante. À mesure qu’il ralentit vers la fin, la position change plus lentement. À partir de ce graphique, nous pouvons dériver un graphique vitesse / temps.

Graphique Position vs Temps: Notez que la position de l’objet change lentement au début du trajet, puis de plus en plus rapidement à mesure qu’il prend de la vitesse. Sa position change alors plus lentement en ralentissant à la fin du trajet. Au milieu du trajet, alors que la vitesse reste constante, la position change à une vitesse constante.

Ceci montre la vitesse de l’objet au fil du temps. La vitesse de l’objet augmente au début en accélérant au début, puis reste constante au milieu avant de ralentir vers la fin. Notez que ce graphique est une représentation de la pente du graphique précédent position vs temps. À partir de ce graphique, nous pouvons en outre dériver un graphique accélération vs temps.

Vitesse vs Temps: La vitesse de l’objet augmente à mesure qu’il accélère au début du voyage. Il reste le même au milieu du voyage (où il n’y a pas d’accélération). Il diminue à mesure que l’objet décélère à la fin du trajet.

Pour ce faire, nous tracerions également la pente du graphique vitesse / temps. Dans ce graphique, l’accélération est constante dans les trois différentes étapes du mouvement. Comme nous l’avons noté précédemment, l’objet augmente sa vitesse et change de position lentement au début. Le graphique d’accélération montre que l’objet augmentait à une accélération constante positive pendant cette période. Au milieu, lorsque l’objet changeait de position à une vitesse constante, l’accélération était de 0. En effet, l’objet ne change plus de vitesse et se déplace à une vitesse constante. Vers la fin du mouvement, l’objet ralentit. Ceci est représenté comme une valeur négative sur le graphique d’accélération. Notez que dans cet exemple, le mouvement de l’objet est toujours en avant (positif), mais comme il décélère, l’accélération est négative.

Graphique Accélération vs Temps: L’objet a une accélération positive à mesure qu’il accélère au début du voyage. Il n’a pas d’accélération car il se déplace à vitesse constante au milieu du voyage. Son accélération est négative car elle ralentit en fin de parcours.