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Lequel des tracés illustre la trajectoire d’un projectile ?
Notre schéma contient trois trajectoires : le tracé continue en violet, le tracé en pointillés rouges et le tracé en pointillés bleus. Nous voulons savoir lequel nous montre la trajectoire, le chemin à travers l’espace, d’un objet appelé projectile. D’un certain point de vue, un projectile est un type d’objet particulier. En se déplaçant verticalement et horizontalement, il ne subit qu’une seule force. Cette force agit verticalement vers le bas. Ceci ainsi que les conditions initiales de lancement du projectile déterminent sa trajectoire.
Quel que soit le mode de lancement d’un projectile, s’il ne subit qu’une seule force verticale descendante constante, alors la trajectoire qu’il suit prend une certaine forme. Cette forme s’appelle une parabole. Une parabole est une courbe lisse qui se distingue, par exemple, d’un cercle. Cet exemple est pertinent pour notre question parce que nous voyons que ce tracé continu en violet représente une trajectoire circulaire. C’est-à-dire que cet arc violet est un demi-cercle. Ce chemin est cependant différent de celui d’une parabole.
Un autre aspect des paraboles est qu’elles n’ont aucun point d’inflexion ou pointe. Ce sont des courbes lisses. Cela signifie que le point d’inflexion que nous voyons sur le tracé en pointillés bleu indique que ce tracé ne montre pas la trajectoire d’un projectile, c’est-à-dire une parabole. Cela nous laisse avec une seule trajectoire, et celle-ci suit bien un chemin parabolique. De ces trois choix, c’est le tracé en pointillés rouges qui montre la trajectoire d’un projectile.