Équations cinématiques : résolution de problèmes

Les équations cinématiques du mouvement sont utiles pour résoudre des problèmes impliquant le mouvement unidimensionnel d’objets sous accélération constante.

Prenons l’exemple d’un couple qui se rend en voiture dans un café à proximité. Ils démarrent la voiture et appliquent une accélération constante de 2 mètres par seconde au carré. Quelle sera la vitesse de la voiture après 20 secondes et la distance parcourue par celle-ci dans ce laps de temps ?

Le choix de l’équation pour résoudre le problème dépend des grandeurs connues et des quantités inconnues.

Ici, les quantités connues sont l’accélération constante, le temps, la position initiale et la vitesse initiale, car la voiture était au repos. Les grandeurs inconnues sont la vitesse et la distance parcourue après 20 secondes, qui peuvent être calculées à l’aide de la première et de la deuxième équation cinématique.

En substituant des valeurs connues dans la première équation cinématique, on obtient le vecteur vitesse de la voiture, qui est égal à 40 mètres par seconde.

Ensuite, en substituant les valeurs connues dans la deuxième équation cinématique, en simplifiant et en résolvant, on obtient la distance parcourue par la voiture égale à 400 mètres.