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Le graphique montre les vecteurs vitesse de trois objets pendant un intervalle de temps. Lequel des objets n’a pas de force nette agissant sur lui pendant l’intervalle considéré ?
Alors, donc dans cette question, on nous présente un graphique du vecteur vitesse en fonction du temps. Ce graphique comporte trois courbes. Il y a la courbe un, la droite rouge ; la courbe deux, la droite bleue ; et la courbe trois, la droite orange. Chacune de ces trois droites représente le vecteur vitesse d’un objet pendant l’intervalle de temps indiqué sur le graphique. On nous demande de déterminer quel est l’objet sur lequel aucune force nette n’a agi pendant cet intervalle de temps.
Commençons par examiner chacune des droites du graphique et voyons quel type de mouvement elles représentent. Nous allons commencer par la courbe appelée un, c’est donc la droite rouge. Nous pouvons voir que cette droite est horizontale, ce qui signifie que la valeur du vecteur vitesse est la même pour toutes les valeurs du temps. En d’autres termes, la première droite représente un objet se déplaçant avec un vecteur vitesse constant pendant cet intervalle de temps.
Si nous regardons maintenant la courbe deux, la droite bleue, nous voyons que le vecteur vitesse augmente avec le temps. Par exemple, à cet instant ici, la droite bleue est à cette hauteur sur l’axe des vecteurs vitesse. Alors que, pour cette valeur de temps plus grande, la droite bleue a une plus grande hauteur, ce qui signifie un plus grand vecteur vitesse. Donc, la courbe deux, la droite bleue, représente un vecteur vitesse croissant.
Enfin, nous allons examiner la courbe trois, la droite orange. Puisque cette droite a une pente négative, nous pouvons voir que le vecteur vitesse diminue avec le temps. Cela signifie que la courbe trois représente un vecteur vitesse décroissant.
Nous savons donc maintenant ce que montrent les trois courbes du graphique. Mais nous devons encore déterminer lequel de ces types de mouvement signifie que l’objet n’a aucune force nette agissant sur lui. Pour nous aider, nous pouvons rappeler la première loi de Newton sur le mouvement. Cette loi dit qu’un objet au repos restera au repos et qu’un objet se déplaçant avec un vecteur vitesse constant continuera à se déplacer avec ce même vecteur vitesse à moins qu’il ne soit soumis à une force non compensée.
Ce que cette loi signifie, c’est que s’il n’y a pas de force nette agissant sur un objet, alors cet objet ne subit aucune variation de vitesse. Nous avons vu que les droites deux et trois représentent toutes deux des objets dont la vitesse varie. La courbe deux indique une vitesse qui augmente, tandis que la courbe trois montre une vitesse qui diminue. En utilisant la première loi de Newton, nous pouvons voir que ces deux droites doivent représenter des objets qui ont une force nette agissant sur eux parce que ces objets ne se déplacent pas avec un vecteur vitesse constante.
Cependant, nous avons vu que la courbe un montre un objet avec un vecteur vitesse constant. Et la première loi de Newton nous dit que ce vecteur vitesse constant signifie que cet objet n’a aucune force nette agissant sur lui. Donc, notre réponse à la question est que l’objet qui n’a pas de force nette agissant sur lui pendant l’intervalle de temps indiqué est l’objet représenté par la courbe un.
