Transcription de la vidéo
Un objet est mis en mouvement par une force initiale 𝐹 qui agit en diagonale vers le haut, comme le montre la figure. L’objet subit un mouvement de projectile. Laquelle des courbes suivantes montre les variations de la distance horizontale parcourue par l’objet entre le départ du sol et son retour au sol ? (A), (B), (C) ou (D).
Dans cette question, nous voulons déterminer le graphique qui montre correctement les changements de la distance horizontale de l’objet pendant le mouvement du projectile. Tout d’abord, nous allons regarder le diagramme. La force agit en diagonale vers le haut. Cela indique donc que l’objet a un vecteur vitesse horizontal initial et un vecteur vitesse vertical initial, tous deux non nuls. La question n’indique pas la présence d’une force agissant horizontalement sur l’objet autre que la force responsable du vecteur vitesse horizontal initial de l’objet.
De plus, l’accélération de l’objet tout au long de son mouvement est entièrement verticale. Cela signifie donc que la composante horizontale du vecteur vitesse restera constante tout au long du mouvement du projectile. Nous pouvons rappeler que l’équation de la vitesse est égale à la distance divisée par le temps. Nous savons donc que la distance est égale à la vitesse multipliée par le temps. Puisque le vecteur vitesse horizontale est constant, cela signifie que la vitesse horizontale est constante. Puisque la vitesse horizontale reste constante, l’équation nous dit que la distance horizontale est directement proportionnelle au temps.
Maintenant que nous savons comment la distance horizontale change avec le temps, nous pouvons regarder les courbes dans les options de réponse.
En regardant le graphique A, nous voyons que la distance horizontale reste constante avec le temps et reste toujours à la même distance de l’origine. Cela n’est pas possible car cela suggère que l’objet n’a pas bougé horizontalement, ce qui signifie que la vitesse horizontale est nulle. Nous savons que ce n’est pas vrai parce que l’objet a un vecteur vitesse horizontale fourni par la force initiale 𝐹. Donc, le graphique (A) est incorrect.
Dans le graphique (B), nous voyons que l’objet commence à une certaine distance horizontale de l’origine et diminue ensuite linéairement avec le temps. Ce n’est pas correct car cela suggère que l’objet approche du point de lancement. Donc, le graphique (B) est incorrect.
Dans le graphique (C), nous voyons que la distance initiale commence à zéro et que la distance horizontale augmente linéairement avec le temps. Le graphique (C) ressemble donc à la bonne réponse.
Juste pour être sûr, regardons le graphique (D). Dans ce graphique, nous voyons que l’objet s’éloigne d’une certaine distance puis revient au départ. Cela est incorrect car l’objet ne retourne pas à son point d’origine. Donc, le graphique (D) doit également être incorrect.
Par conséquent, il nous reste le graphique (C), qui doit être la bonne réponse. Le graphique (C) montre correctement les changements de la distance horizontale parcourue par l’objet entre le lancement à partir du sol et son retour au sol.
