Comprendre le concept
* vitesse instantanée est la vitesse d'un objet à un seul moment spécifique. Ce n'est pas une moyenne sur une période, mais la vitesse * à ce point exact *.
Pourquoi la mesure directe est impossible
* le temps est continu: Nous ne pouvons pas geler le temps de prendre un instantané de la position d'un objet, puis de mesurer instantanément sa vitesse.
* Limitations du monde réel: Les appareils de mesure ont des limites, même les plus précis prennent un peu de temps pour capturer des données.
comment nous approximations de la vitesse instantanée
1. calcul: En mathématiques, le concept de dérivé fournit un moyen de calculer le taux de changement instantané (comme la vitesse) à un moment précis. Cela implique de prendre la limite à mesure que l'intervalle de temps s'approche de zéro.
2. très petits intervalles de temps: Nous pouvons obtenir une approximation très proche de la vitesse instantanée en mesurant le déplacement (changement de position) sur un intervalle de temps extrêmement court. Plus l'intervalle de temps est petit, plus nous nous rapprochons de la véritable vitesse instantanée.
Exemples de la façon dont cela se fait dans la pratique
* Speedomètres dans les voitures: Bien qu'ils ne soient pas parfaitement instantanés, les speedomètres de voiture donnent une approximation très étroite de la vitesse en mesurant la vitesse à laquelle les roues tournent sur de très petits intervalles de temps.
* Capteurs de mouvement: Ces appareils utilisent des lasers ou d'autres technologies pour mesurer les changements de distance sur des périodes très courtes, permettant des mesures de vitesse très précises.
* Caméras à grande vitesse: La capture d'images à des fréquences d'images très élevées (par exemple, des milliers d'images par seconde) permet aux scientifiques d'analyser le mouvement en détail et de déterminer les vitesses à des intervalles très courts.
Point clé: Nous ne pouvons pas mesurer directement la vitesse instantanée, mais nous pouvons obtenir des approximations extrêmement proches en utilisant des techniques qui impliquent de mesurer le déplacement sur de très petits intervalles de temps ou en utilisant des méthodes mathématiques.
