Mouvement

La cinématique moderne s'est développée grâce à l'étude de l'électromagnétisme et concerne toutes les vitesses.

La mécanique quantique est un ensemble de principes décrivant la réalité physique à l'échelle atomique ( molécules et atomes ) et subatomique ( électrons , protons , neutrons et particules élémentaires encore plus petites comme les quarks ). Ces descriptions incluent le comportement simultané ondulatoire et corpusculaire de la matière et de l'énergie de rayonnement , comme le décrit la dualité onde-corpuscule .

En mécanique classique, il est possible de calculer avec précision l' état des objets, notamment leur position et leur vitesse . En mécanique quantique, en raison du principe d'incertitude de Heisenberg , l'état complet d'une particule subatomique, comme sa position et sa vitesse, ne peut être déterminé simultanément.

En plus de décrire le mouvement des phénomènes à l'échelle atomique, la mécanique quantique est utile pour comprendre certains phénomènes à grande échelle tels que la superfluidité , la supraconductivité et les systèmes biologiques , y compris la fonction des récepteurs olfactifs et les structures des protéines .

L'espace-temps (la structure de l'univers) est en expansion , ce qui signifie que tout dans l' univers s'étire, comme un élastique . Ce mouvement est le plus obscur, car il n'implique pas de déplacement physique, mais un changement fondamental de la nature de l'univers. La principale source de vérification de cette expansion a été fournie par Edwin Hubble, qui a démontré que toutes les galaxies et les objets astronomiques lointains s'éloignent de la Terre, un phénomène connu sous le nom de loi de Hubble , prédit par l'expansion de l'univers.

La Voie lactée se déplace dans l'espace et de nombreux astronomes estiment sa vitesse à environ fond diffus cosmologique fournit un autre référentiel . Ce référentiel indique que la Voie lactée se déplace à environ .

La Terre tourne sur elle -même . Ce phénomène est mis en évidence par l' alternance du jour et de la nuit. À l'équateur, la Terre se déplace vers l'est à une vitesse de 0,4651 . La Terre orbite également autour du Soleil . Une orbite complète autour du Soleil dure un an , soit environ 365 jours ; sa vitesse moyenne est d'environ .

La théorie de la tectonique des plaques explique que les continents dérivent sous l'effet des courants de convection au sein du manteau terrestre , ce qui les amène à se déplacer à la surface de la planète à une vitesse relativement faible d'environ . Cependant, la vitesse de déplacement des plaques varie considérablement. Les plaques océaniques sont les plus rapides : la plaque Cocos avance à une vitesse de la plaque Pacifique an. À l'inverse, la plaque eurasienne est la plus lente , progressant à une vitesse typique d'environ an.

Le cœur humain se contracte régulièrement pour faire circuler le sang dans tout le corps . Dans les veines et les artères de plus gros calibre, le sang circule à environ 0,33 m/s, bien qu'il existe des variations considérables. Les débits de pointe dans les veines caves se situent entre . Par ailleurs, les muscles lisses des organes internes creux sont en mouvement. Le phénomène le plus connu est le péristaltisme , qui propulse les aliments digérés tout au long du tube digestif . Bien que la vitesse de transit des différents aliments dans le corps varie, la vitesse moyenne dans l' intestin grêle humain est de . Le système lymphatique humain assure également la circulation constante des fluides , des lipides et des produits du système immunitaire en excès dans tout le corps. La lymphe circule dans un capillaire lymphatique cutané à une vitesse d'environ 0,0000097 m/s.

Les cellules du corps humain possèdent de nombreuses structures et organites mobiles. Le flux cytoplasmique est un mécanisme de transport des substances moléculaires dans le cytoplasme [ protéines motrices agissent comme des moteurs moléculaires au sein de la cellule et se déplacent à la surface de différents substrats cellulaires, tels que les microtubules . Ces protéines motrices sont généralement alimentées par l' hydrolyse de l' adénosine triphosphate (ATP) et convertissent l'énergie chimique en travail mécanique . La vitesse des vésicules propulsées par ces protéines motrices a été mesurée à environ 0,00000152 m/s

Selon les lois de la thermodynamique , toutes les particules de matière sont en mouvement aléatoire constant tant que la température est supérieure au zéro absolu . Ainsi, les molécules et les atomes qui composent le corps humain vibrent, entrent en collision et se déplacent. Ce mouvement peut être perçu comme une variation de température ; les températures plus élevées, qui correspondent à une plus grande énergie cinétique des particules, sont ressenties comme chaudes par l’être humain, qui perçoit le transfert d’énergie thermique de l’objet touché vers ses nerfs. De même, lorsqu’on touche des objets à basse température, les sens perçoivent le transfert de chaleur hors du corps comme une sensation de froid.

Dans le modèle standard des orbitales atomiques , les électrons se trouvent dans une région autour du noyau de chaque atome. Cette région est appelée nuage électronique . Selon le modèle atomique de Bohr , les électrons ont une vitesse élevée , et plus le noyau autour duquel ils orbitent est gros, plus ils doivent se déplacer rapidement. Si les électrons se déplaçaient dans le nuage électronique selon des trajectoires précises, à l'instar des planètes autour du Soleil, ils devraient alors se déplacer à des vitesses bien supérieures à celle de la lumière. Cependant, rien n'oblige à se limiter à cette conception stricte (selon laquelle les électrons se déplacent comme les objets macroscopiques) ; on peut aussi concevoir les électrons comme des « particules » existant de manière aléatoire au sein du nuage électronique. À l'intérieur du noyau atomique , les protons et les neutrons sont probablement eux aussi en mouvement, en raison de la répulsion électrique des protons et du moment angulaire de ces deux particules.