Les graphiques distance-temps et vitesse-temps montrent comment un objet se déplace. Deux outils simples permettent de répondre à presque toutes les questions : la pente et l'aire. Ce guide explique ce que montre chaque graphique du mouvement, les erreurs fréquentes, et propose trois exemples entièrement corrigés.
À retenir
- La pente d'un graphique distance-temps est la vitesse scalaire. La pente d'un graphique position-temps est la vitesse (vectorielle).
- La pente d'un graphique vitesse-temps est l'accélération.
- L'aire sous un graphique vitesse-temps est le déplacement (ou la distance parcourue).
- Une courbe signifie que la pente change. Tracez une tangente pour trouver la pente à un instant précis.
- Lisez toujours les deux axes et leurs unités avant de calculer quoi que ce soit.
Que montrent les graphiques distance-temps et vitesse-temps ?
Réponse rapide : un graphique distance-temps montre la distance parcourue par un objet à chaque instant. Sa pente donne donc la vitesse scalaire. Un graphique vitesse-temps montre à quelle vitesse l'objet se déplace, et dans quel sens, à chaque instant. Sa pente donne l'accélération, et l'aire sous sa courbe donne le déplacement. Le temps est toujours sur l'axe horizontal.
Les deux graphiques peuvent se ressembler mais ne veulent pas dire la même chose. Vérifiez donc toujours l'axe vertical en premier. Un graphique position-temps suit la position par rapport à un point de départ : il peut descendre quand l'objet revient en arrière. En A-level et en AP Physics 1, vous verrez aussi le graphique accélération-temps.
Que signifie la pente de chaque graphique du mouvement ?
La pente, c'est « la montée sur la course » : variation sur l'axe vertical ÷ variation sur l'axe horizontal. Le temps est sur l'axe horizontal, donc la pente est toujours un taux.
- Graphique distance-temps : pente = vitesse scalaire, en m/s.
- Graphique position-temps : pente = vitesse, en m/s. Une pente négative signifie que l'objet recule.
- Graphique vitesse-temps : pente = accélération, en m/s^2. Une pente négative signifie que l'objet ralentit (si la vitesse est positive).
Les règles de la pente et de l'aire pour tous les graphiques du mouvement que vous rencontrerez.
Pour un graphique distance-temps, la pente est la vitesse scalaire et l'aire n'a pas de sens utile. Pour un graphique position-temps, la pente est la vitesse. Pour un graphique vitesse-temps, la pente est l'accélération et l'aire est le déplacement. Pour un graphique vitesse scalaire-temps, la pente est la valeur de l'accélération et l'aire est la distance parcourue. Pour un graphique accélération-temps, l'aire est la variation de vitesse ; vous n'avez pas besoin de la pente.
Que signifie l'aire sous un graphique vitesse-temps ?
L'aire entre la courbe et l'axe du temps est égale au déplacement, car vitesse × temps = déplacement. Découpez la forme en rectangles et en triangles, calculez chaque aire, puis additionnez.
L'aire au-dessus de l'axe du temps est positive (l'objet avance). L'aire en dessous est négative (l'objet recule). Pour la distance totale, additionnez les valeurs sans tenir compte des signes.
Sur un graphique accélération-temps, l'aire sous la courbe donne la variation de vitesse. On la trouve en AQA A-level et en AP Physics 1.
Comment lire la forme d'une courbe sur un graphique du mouvement ?
Beaucoup de questions demandent de « décrire le mouvement ». Associez la forme à sa signification.
La même forme décrit un mouvement différent sur chaque graphique.
Une droite horizontale signifie que l'objet est immobile sur un graphique distance-temps, mais qu'il a une vitesse constante sur un graphique vitesse-temps. Une droite qui monte signifie une vitesse constante sur un graphique distance-temps, mais une accélération constante sur un graphique vitesse-temps. Une droite qui descend est impossible sur un graphique distance-temps, car la distance ne diminue jamais ; sur un graphique vitesse-temps, elle signifie une décélération. Une courbe de plus en plus raide signifie que l'objet accélère (distance-temps) ou que l'accélération augmente (vitesse-temps). Une courbe de plus en plus plate signifie que l'objet ralentit ou que l'accélération diminue. Une courbe sous l'axe du temps est impossible pour la distance, mais sur un graphique vitesse-temps, elle signifie que l'objet recule.
Que signifie une courbe sur un graphique du mouvement ?
Une courbe signifie que la pente change. Sur un graphique distance-temps, une courbe de plus en plus raide signifie que l'objet accélère.
Pour trouver la vitesse à un instant précis, tracez une tangente : une droite qui touche juste la courbe à cet endroit. Calculez ensuite sa pente. Le programme AQA GCSE inclut cette méthode de la tangente pour les élèves du Higher Tier (niveau supérieur). AP Physics 1 dit la même chose : la vitesse instantanée est la pente d'une tangente sur un graphique position-temps.
Pour l'aire sous une courbe vitesse-temps, comptez les carreaux. Trouvez ce que vaut un carreau (par exemple, 1 m/s × 1 s = 1 m), comptez-les, puis multipliez.
Exemples corrigés : graphiques distance-temps et vitesse-temps
Exemple 1 : la vitesse à partir d'un graphique distance-temps
Le graphique distance-temps d'un cycliste est une droite de (0 s, 0 m) à (40 s, 120 m). Il est ensuite plat jusqu'à 60 s.
- Pente de la première partie = 120 m ÷ 40 s = 3 m/s.
- La partie plate a une pente de 0 : le cycliste est immobile.
- Vitesse moyenne sur tout le trajet = distance totale ÷ temps total = 120 m ÷ 60 s = 2 m/s.
La vitesse moyenne est plus faible que la vitesse en mouvement, car l'arrêt est inclus.
Exemple 2 : l'aire sous un graphique vitesse-temps
Une voiture accélère régulièrement depuis l'arrêt jusqu'à 12 m/s en 6 s. Elle reste à 12 m/s pendant 10 s. Puis elle ralentit régulièrement jusqu'à l'arrêt en 4 s.
Découpez la forme, calculez chaque aire, puis additionnez.
L'animation montre la pente 12 ÷ 6 = 2 m/s^2, puis les trois aires : 36 m, 120 m et 24 m, qui donnent 180 m au total.
- Accélération = pente = 12 ÷ 6 = 2 m/s^2.
- Décélération = 12 ÷ 4 = 3 m/s^2, donc accélération = -3 m/s^2.
- Aire 1 (triangle) = 0.5 × 6 s × 12 m/s = 36 m.
- Aire 2 (rectangle) = 10 s × 12 m/s = 120 m.
- Aire 3 (triangle) = 0.5 × 4 s × 12 m/s = 24 m.
- Distance totale = 36 + 120 + 24 = 180 m. Vitesse moyenne = 180 m ÷ 20 s = 9 m/s.
Exemple 3 : déplacement ou distance
On lance une balle verticalement vers le haut à 20 m/s. Pour garder des calculs simples, on prend g égal à 10 m/s^2. Son graphique vitesse-temps est une droite qui va de +20 m/s à 0 s jusqu'à -20 m/s à 4 s, et qui coupe zéro à 2 s.
- Pente = (-20 - 20) ÷ 4 = -10 m/s^2. C'est l'accélération due à la pesanteur, dirigée vers le bas.
- Aire de 0 à 2 s (au-dessus de l'axe) = 0.5 × 2 × 20 = +20 m. La balle monte de 20 m.
- Aire de 2 à 4 s (sous l'axe) = -20 m. La balle descend de 20 m.
- Déplacement = 20 + (-20) = 0 m. La balle est revenue à son point de départ.
- Distance parcourue = 20 + 20 = 40 m.
Pour en savoir plus sur le mouvement sous l'effet de la pesanteur, consultez notre guide sur le mouvement d'un projectile.
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Comment lire n'importe quel graphique du mouvement, étape par étape ?
Quatre vérifications valables pour tous les graphiques du mouvement.
D'abord, lisez les deux axes et leurs unités. Ensuite, utilisez la pente (la montée sur la course) pour trouver un taux. Puis utilisez l'aire entre la courbe et l'axe du temps. Enfin, vérifiez le signe, les unités et le sens.
Quelles sont les erreurs les plus fréquentes avec les graphiques du mouvement ?
- Lire le mauvais axe. Une droite plate sur un graphique vitesse-temps signifie une vitesse constante, pas « à l'arrêt ».
- Confondre distance et déplacement. La distance et la vitesse scalaire sont des grandeurs scalaires. Le déplacement et la vitesse (vectorielle) sont des vecteurs : ils ont un sens. AQA GCSE vous demande d'expliquer cette différence.
- Oublier les unités. Convertissez d'abord les minutes en secondes. L'accélération s'exprime en m/s^2, pas en m/s.
- Diviser les valeurs d'un seul point. La pente utilise les variations entre deux points, sauf si la droite part de l'origine.
- Ignorer l'aire négative. L'aire sous l'axe du temps correspond à un déplacement négatif.
Consultez les trois lois de Newton pour voir comment l'accélération est liée à la force. Le théorème de l'énergie cinétique utilise la même idée d'« aire sous un graphique », avec la force et le déplacement.
Où trouve-t-on les graphiques du mouvement dans le programme ?
- AQA GCSE Physics 8463. Le contenu AQA sur les forces couvre la relation distance-temps et l'accélération. Trouver la vitesse avec une tangente et trouver la distance à partir de l'aire sous un graphique vitesse-temps relèvent uniquement du Higher Tier. Consultez notre guide GCSE Physics.
- AQA A-level Physics 7408. Le contenu mécanique et matériaux demande le sens des aires et des pentes pour une accélération uniforme et non uniforme, avec l'exemple d'une balle qui rebondit. Consultez notre guide A-level Physics.
- AP Physics 1. L'unité 1, Kinematics (cinématique), représente 10%–15% de la partie à choix multiples, selon la page du cours AP Physics 1. La Course and Exam Description indique que les élèves n'ont pas à faire de calculs avec une accélération non uniforme, mais qu'ils doivent savoir la représenter et l'analyser. Consultez notre guide de l'examen AP Physics 1.
- JEE Main. Le programme JEE Main 2027, accessible depuis jeemain.nta.nic.in, cite les graphiques vitesse-temps et position-temps dans la partie Kinematics. Consultez notre guide JEE Main 2027.
Comment le tutorat individuel en 1-on-1 aide avec les graphiques du mouvement
- Un mentor dédié, en ligne et en direct, en 1-on-1. Votre mentor Asymptode suit votre propre programme, que ce soit AQA, AP ou JEE Main, et s'adapte à vos dates d'examen.
- La méthode d'abord. Le mentor suit chaque étape de vos calculs et repère exactement où un signe ou une unité pose problème.
- Des devoirs personnalisés avec retours. Des questions sur les graphiques adaptées à vos lacunes, comme les tangentes ou les aires négatives.
- Chaque cours enregistré, avec de courts bilans pour les parents. Revoyez n'importe quelle explication avant un contrôle. Les parents reçoivent de brèves notes de progrès. Commencez par un cours d'essai gratuit.
Faits vérifiés auprès de sources officielles le 7 novembre 2026.
FAQ
Quelle est la différence entre un graphique distance-temps et un graphique vitesse-temps ?
Un graphique distance-temps montre la distance parcourue par un objet ; sa pente est la vitesse scalaire. Un graphique vitesse-temps montre la vitesse ; sa pente est l'accélération et son aire est le déplacement.
Que montre la pente d'un graphique vitesse-temps ?
Elle montre l'accélération, en m/s^2. Une pente positive signifie que la vitesse augmente. Une pente négative signifie qu'elle diminue, et une pente nulle signifie une vitesse constante.
Que représente l'aire sous un graphique vitesse-temps ?
Elle représente le déplacement. L'aire au-dessus de l'axe du temps est positive et l'aire en dessous est négative. Pour la distance totale parcourue, additionnez les valeurs de toutes les aires.
Comment trouver la vitesse sur un graphique distance-temps courbe ?
Tracez une tangente qui touche la courbe à l'instant voulu. Calculez ensuite la pente de cette tangente à l'aide de deux points bien éloignés sur elle. Cette pente est la vitesse à cet instant.
Un graphique distance-temps peut-il descendre ?
Non. La distance parcourue ne peut que rester la même ou augmenter. Un graphique position-temps peut descendre : cela signifie que l'objet revient vers son point de départ.
Que montre l'aire sous un graphique accélération-temps ?
Elle montre la variation de vitesse, en m/s. Ce point figure en AQA A-level Physics et en AP Physics 1.
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