Mouvement et vitesse — exercices corrigés

Pour dire si un objet est en mouvement ou au repos, on doit toujours choisir un objet de référence. Comment appelle-t-on cet objet de référence ?

Yasmine est assise sans bouger sur son siège dans le tramway de Casablanca, qui roule. Par rapport au tramway, Yasmine est…

Le train Al Boraq file en ligne droite sur une longue portion de voie. Quelle est la nature de sa trajectoire ?

Le bout de la grande aiguille d'une horloge décrit, au cours du temps, une trajectoire qui est…

Quelle relation permet de calculer la vitesse moyenne $v$ d'un objet ?

Parmi ces unités, laquelle est une unité de vitesse ?

Le train Al Boraq roule à $320$ km/h, compteur parfaitement stable sur une longue ligne droite. Comment qualifie-t-on son mouvement ?

« Un même objet peut être au repos par rapport à un référentiel et en mouvement par rapport à un autre. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Pour convertir une vitesse de km/h en m/s, on divise par $\mathrm{3,6}$. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« La trajectoire d'un objet est toujours la même, quel que soit le référentiel choisi. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Rouler à $60$ km/h signifie qu'on a parcouru exactement $60$ km. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

Une voiture parcourt $120$ km en $2$ h. Calcule sa vitesse moyenne, en km/h.

Un coureur parcourt $100$ m en $20$ s. Calcule sa vitesse moyenne, en m/s.

Une voiture roule à la vitesse moyenne de $60$ km/h pendant $3$ h. Quelle distance parcourt-elle, en km ?

Amine roule à la vitesse moyenne de $80$ km/h pendant $2$ h sur l'autoroute. Quelle distance parcourt-il, en km ?

Un trajet de $240$ km est parcouru à la vitesse moyenne de $80$ km/h. Combien de temps dure ce trajet, en heures ?

Convertis la vitesse $36$ km/h en mètres par seconde (m/s).

Convertis la vitesse $72$ km/h en mètres par seconde (m/s).

Convertis la vitesse $10$ m/s en kilomètres par heure (km/h).

À Casablanca, Salma observe trois scènes : (1) le train Al Boraq file tout droit, (2) une nacelle de la grande roue tourne, (3) un ballon retombe après un tir. Pour chacune, donne la nature de la trajectoire (rectiligne, circulaire ou curviligne) et justifie en une phrase.

Sur l'autoroute Casa–Rabat, Amine roule à $100$ km/h. Juste à côté de lui, un camion roule exactement à $100$ km/h lui aussi. Par rapport au camion, la voiture d'Amine est…

Tu connais la vitesse $v$ d'un véhicule et la durée $t$ de son trajet, et tu cherches la distance $d$ parcourue. Quelle formule dois-tu utiliser ?

Le tramway de Casablanca approche d'une station : sa vitesse passe peu à peu de $40$ km/h à $0$. Quel est son type de mouvement pendant cette phase ?

Karim marche à $5$ km/h. Yasmine fait du vélo à $5$ m/s. Qui va le plus vite ?

Salma dit : « La trajectoire d'un objet, c'est le nombre de kilomètres qu'il a parcourus. » Quelle correction faut-il apporter ?

Sur Casa–Rabat, Yasmine a une vitesse moyenne de $60$ km/h. Que peut-on affirmer avec certitude ?

Karim regarde la valve d'une roue de son vélo qui avance sur la route. Par rapport au cadre du vélo, quelle trajectoire décrit la valve ?

« Pour utiliser la formule $v={\displaystyle \frac{d}{t}}$, on peut écrire la durée $1$ h $30$ min sous la forme $\mathrm{1,30}$ h. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Un mouvement accéléré est un mouvement où l'objet va vite. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Deux voitures qui roulent côte à côte à la même vitesse, dans le même sens, sont au repos l'une par rapport à l'autre. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Une même vitesse exprimée en m/s donne un nombre plus petit que la même vitesse exprimée en km/h. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

Yasmine parcourt les $90$ km de Casablanca à Rabat en $1$ h $30$ min. Calcule sa vitesse moyenne, en km/h.

Sur l'autoroute, une voiture roule à $90$ km/h. Convertis cette vitesse en mètres par seconde (m/s).

Le tramway de Casablanca avance à la vitesse moyenne de $20$ km/h. Quelle distance parcourt-il en $30$ min ? Donne la réponse en km.

Amine court à la vitesse moyenne de $5$ m/s sur une piste. Combien de temps lui faut-il pour parcourir $200$ m ? Donne la réponse en secondes.

Le train Al Boraq relie deux villes distantes de $450$ km en $3$ h. Calcule sa vitesse moyenne, en km/h.

Karim fait du vélo à la vitesse moyenne de $15$ km/h pendant $2$ h. Quelle distance parcourt-il, en km ?

Salma marche et parcourt $120$ m en $60$ s. Calcule sa vitesse moyenne, en m/s.

La distance routière entre Casablanca et Marrakech est d'environ $240$ km. Amine roule à la vitesse moyenne de $80$ km/h. Combien de temps dure son trajet, en heures ?

Karim part de Casablanca et roule à la vitesse moyenne de $100$ km/h pendant $2$ h. Détermine la distance qu'il a parcourue, puis convertis sa vitesse en m/s. Détaille tes deux calculs.

Salma cherche la durée d'un trajet de $120$ km parcouru à $60$ km/h. Elle écrit : « $t=120\times 60=7200$ h. » Où est son erreur ?

Karim veut utiliser une durée de $45$ min dans la formule $v={\displaystyle \frac{d}{t}}$. Il écrit : « $45$ min $=\mathrm{0,45}$ h. » A-t-il raison ?

Salma raisonne ainsi : « Une voiture roule à $60$ km/h pendant $30$ min, donc elle a parcouru $60$ km. » Où est l'erreur dans son raisonnement ?

Karim veut convertir $54$ km/h en m/s. Il écrit : « $54\times \mathrm{3,6}=\mathrm{194,4}$ m/s ». Que penser de son résultat ?

Le train Al Boraq couvre $300$ km en $2$ h. Une voiture couvre $180$ km en $1$ h $30$ min. Laquelle a la plus grande vitesse moyenne ?

Salma affirme : « Le Soleil bouge dans le ciel, donc c'est lui qui tourne autour de la Terre. » Quel principe permet de nuancer son affirmation ?

La valve d'une roue de vélo décrit un cercle par rapport au cadre. Par rapport au sol, quand le vélo avance, sa trajectoire devient…

Amine parcourt $100$ km en $1$ h, puis $100$ km en $3$ h (embouteillages). Quelle est sa vitesse moyenne sur la totalité du trajet ?

« Pour calculer la vitesse moyenne d'un trajet en deux parties, il suffit de faire la moyenne des deux vitesses. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Un mouvement peut être à la fois circulaire et uniforme. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Pour une même distance, si on double la vitesse moyenne, la durée du trajet est divisée par deux. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Deux objets peuvent parcourir la même distance avec des trajectoires de formes différentes. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

Yasmine parcourt $90$ km en $1$ h, puis $30$ km en $1$ h dans les bouchons. Calcule sa vitesse moyenne sur la totalité du trajet, en km/h.

Un cycliste roule à $36$ km/h. Quelle distance parcourt-il en $20$ s ? Donne la réponse en mètres.

Amine doit parcourir $40$ km à la vitesse moyenne de $80$ km/h. Combien de temps lui faut-il ? Donne la réponse en minutes.

Karim parcourt $120$ km en $1$ h $30$ min. Calcule sa vitesse moyenne, en km/h.

Le train Al Boraq maintient une vitesse moyenne de $160$ km/h pendant $3$ h. Quelle distance parcourt-il, en km ?

Le tramway de Casablanca démarre et atteint une vitesse moyenne de $18$ km/h. Quelle distance parcourt-il en $30$ s, le temps de rejoindre la station suivante ? Donne la réponse en mètres.

Yasmine fait un trajet en deux étapes : $180$ km à $90$ km/h, puis $180$ km à $60$ km/h. Combien de temps dure le trajet complet, en heures ?

Reprends le trajet de Yasmine : $180$ km à $90$ km/h, puis $180$ km à $60$ km/h. Calcule sa vitesse moyenne sur l'ensemble du trajet, en km/h.

Yasmine fait Casablanca–Rabat ($90$ km) en voiture en $1$ h $30$ min. (1) Précise le référentiel qu'elle utilise et dis si elle est au repos ou en mouvement par rapport à son siège et par rapport au sol. (2) Calcule sa vitesse moyenne en km/h. (3) Convertis cette vitesse en m/s (arrondi au dixième). Détaille chaque étape.

Karim affirme : « J'ai roulé $60$ km à $120$ km/h, puis $60$ km à $40$ km/h. Comme la moitié du temps j'allais à $120$ et l'autre moitié à $40$, ma vitesse moyenne est ${\displaystyle \frac{120+40}{2}}=80$ km/h. » Réfute son raisonnement et calcule la vraie vitesse moyenne.