Tu roules à vélo. Tu veux savoir si tu vas vite ou lentement. La vitesse répond à une question simple : quelle distance parcours-tu en une seconde ? C'est tout. Rien de plus compliqué.
La vitesse moyenne d'un objet entre deux instants est le rapport entre la distance parcourue et la durée du trajet. Elle mesure la rapidité globale du déplacement, sans se soucier des variations en cours de route.
Le symbole Δt se lit "delta t" — c'est une durée, la différence entre l'instant final et l'instant initial : Δt = tf − ti. Le Δ (delta grec) signifie toujours « variation de » en physique.
En physique, l'unité officielle (SI) est le mètre par seconde (m/s). Dans la vie courante, on parle en kilomètres par heure (km/h). Il faut savoir passer de l'un à l'autre sans réfléchir.
Le raisonnement derrière : en 1 seconde on fait 1 m, donc en 1 heure (= 3 600 s) on fait 3 600 m = 3,6 km. CQFD.
Moyen mnémotechnique : Pour convertir km/h → m/s, tu divises par 3,6. Pour convertir m/s → km/h, tu multiplies par 3,6. 36 km/h ÷ 3,6 = 10 m/s. Vérifie : 10 × 3,6 = 36. ✓
| Situation | km/h | m/s |
|---|---|---|
| Marche à pied | 5 km/h | 1,4 m/s |
| Cycliste | 20 km/h | 5,6 m/s |
| Voiture sur route | 90 km/h | 25 m/s |
| TGV | 320 km/h | 88,9 m/s |
| Avion de ligne | 900 km/h | 250 m/s |
| Son (dans l'air) | 1 235 km/h | 343 m/s |
| Lumière (dans le vide) | 1,08 × 10⁹ km/h | 3 × 10⁸ m/s |
La vitesse qu'on vient de définir est un nombre positif — on dit que c'est un scalaire. Elle dit combien vite on va, mais pas dans quelle direction.
La vitesse scalaire (cette fiche) et le vecteur vitesse (fiche 05) sont deux choses différentes. La vitesse scalaire est la norme du vecteur vitesse — c'est-à-dire sa longueur, sans direction. Un compteur de voiture affiche une vitesse scalaire : il ne sait pas si tu vas à gauche ou à droite.
Dans cette fiche, on travaille uniquement avec la vitesse scalaire. Le vecteur vitesse arrivera en fiche 05, une fois qu'on aura vu la vitesse instantanée (fiche 04).
La vitesse a une limite absolue dans l'univers : c = 3 × 10⁸ m/s (la vitesse de la lumière dans le vide). Ce n'est pas une question de technologie — c'est inscrit dans la structure même de l'espace-temps. Einstein l'a montré en 1905 dans sa relativité restreinte. Conséquence étrange : plus tu vas vite, plus le temps s'écoule lentement pour toi. Des astronautes revenant de l'ISS ont vieilli de quelques millisecondes de moins que leurs jumeaux restés sur Terre. La physique est parfois plus folle que la science-fiction. 🚀
