Le mouvement curviligne est le type de mouvement le plus répandu dans la nature, allant des trajectoires planétaires à grande échelle jusqu'aux diffusions de particules à petite échelle. Son caractère fondamental réside dans le fait que la trajectoire d'une particule n'est plus rectiligne. Du point de vue de la cinématique, la caractéristique centrale du mouvement curviligne est lanature instantanéeetcaractère tangentielc’est-à-dire que la direction instantanée de la vitesse d'une particule à un moment donné (ou en un point particulier) est toujours tangente à la courbe de sa trajectoire en ce point.
Critères physiques fondamentaux
- Définition de la tangente: En partant de l'idée mathématique de limite, lorsque le point B de la corde AB s'approche indéfiniment du point A, la position limite de cette corde devient la tangente au point A.
- Nature variable: La vitesse est un vecteur (elle possède à la fois une grandeur et une direction). Même si sa grandeur reste constante, toute variation de direction au cours du temps implique un changement du vecteur vitesse, doncle mouvement curviligne est nécessairement un mouvement accéléré, il existe inévitablement une accélération.
- Manifestation de l'inertie: Des observations expérimentales (comme les étincelles produites par une meule) montrent qu'à l'instant où un objet quitte une contrainte curviligne, il se déplace selon la tangente à ce point.
Intuition physique et vérification expérimentale
Observer l'expérience illustrative 5.1-1 : lorsqu'une bille quitte brusquement la sortie de la piste circulaire en A, la trace rectiligne qu'elle laisse sur une feuille blanche coïncide exactement avec la tangente à la sortie de la piste. Cela confirme non seulement la direction de la vitesse, mais aussi l'essence dynamique du changement d'état de mouvement causé par une force.