Décrire un mouvement Physique-Chimie 5e
⚡ Physique-Chimie🎒 5e (collège)✅ 12 exercices corrigés ⬇️
En bref : Pour décrire un mouvement, il faut choisir un référentiel : un passager assis est immobile par rapport au train, mais en mouvement par rapport au quai. La trajectoire est la ligne suivie par l'objet : rectiligne, circulaire ou curviligne. La vitesse se calcule en divisant la distance par la durée, en mètres par seconde ou en kilomètres par heure. Si la vitesse ne change pas, le mouvement est uniforme.
📖 La leçon
La trajectoire est la ligne suivie par l'objet : rectiligne (droite), circulaire (cercle) ou curviligne. La vitesse se calcule par v = d / t (distance divisée par la durée), en m/s ou en km/h. Si la vitesse ne change pas, le mouvement est uniforme ; sinon il est accéléré ou ralenti. Astuce : 1 m/s = 3,6 km/h.
🖼️ Le schéma à retenir
L'essentiel à retenir
Un objet est en mouvement si sa position change au cours du temps par rapport à un objet de référence, le référentiel. Le choix du référentiel est essentiel : un conducteur est immobile par rapport à sa voiture, mais il roule à 50 km/h par rapport à la route.
La trajectoire est l'ensemble des positions successives occupées par l'objet. Elle est rectiligne quand c'est une ligne droite (un ascenseur), circulaire quand c'est un cercle (une nacelle de grande roue) et curviligne pour toute autre courbe (une balle lancée).
La vitesse mesure la distance parcourue par unité de temps : v = d / t. Dans le système international, la distance est en mètres, la durée en secondes et la vitesse en mètres par seconde (m/s). Dans la vie courante, on utilise le km/h : pour passer des m/s aux km/h, on multiplie par 3,6. Lorsque la vitesse reste constante, le mouvement est uniforme : sur une chronophotographie, les positions sont régulièrement espacées. Si les espaces augmentent, le mouvement est accéléré ; s'ils diminuent, il est ralenti (ou décéléré).
Vocabulaire
- Référentiel — objet par rapport auquel on étudie le mouvement.
- Trajectoire — ligne formée par les positions successives d'un objet.
- Rectiligne / circulaire / curviligne — trajectoire en ligne droite, en cercle, ou courbe quelconque.
- Vitesse — distance parcourue divisée par la durée, v = d / t, en m/s.
- Mouvement uniforme — mouvement dont la vitesse ne change pas.
- Chronophotographie — image regroupant des photos prises à intervalles réguliers.
La question de devoir
« Un cycliste parcourt 1 200 m en 2 min. Décrivez son mouvement et calculez sa vitesse en m/s puis en km/h. » Plan : 1) préciser le référentiel (le sol) et la trajectoire supposée (rectiligne) ; 2) convertir 2 min en 120 s et calculer v = 1 200 / 120 = 10 m/s ; 3) convertir en km/h en multipliant par 3,6 : 36 km/h, puis conclure sur le type de mouvement si la vitesse est constante.
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✏️ 12 exercices corrigés : décrire un mouvement
Touche une réponse : elle est corrigée tout de suite, avec l'explication.
1. Une trajectoire en ligne droite est dite…
✔ Réponse : rectiligne
Le mot vient du latin rectus, droit. Un ascenseur ou un train sur une voie droite ont une trajectoire rectiligne. Attention : rectiligne décrit la forme, pas la vitesse.
2. La vitesse se calcule avec la formule…
✔ Réponse : v = d / t
La vitesse est la distance parcourue divisée par la durée du trajet. Plus on parcourt de distance en peu de temps, plus la vitesse est grande.
3. L'unité de vitesse du système international est…
✔ Réponse : le mètre par seconde
On note m/s. Le km/h est très utilisé au quotidien mais ce n'est pas l'unité officielle. Pour convertir des m/s en km/h, on multiplie par 3,6.
4. Un mouvement dont la vitesse ne change pas est…
✔ Réponse : uniforme
Sur une chronophotographie, un mouvement uniforme se reconnaît à des positions régulièrement espacées : l'objet parcourt la même distance pendant chaque intervalle de temps.
5. Une voiture parcourt 100 m en 5 s. Sa vitesse est de…
✔ Réponse : 20 m/s
On applique v = d / t = 100 / 5 = 20 m/s, soit 72 km/h. Il faut toujours vérifier que la distance est en mètres et la durée en secondes avant de calculer.
6. La nacelle d'une grande roue a une trajectoire…
✔ Réponse : circulaire
La nacelle décrit un cercle autour de l'axe de la roue. Si la roue tourne à vitesse constante, son mouvement est circulaire uniforme.
7. 10 m/s correspondent à…
✔ Réponse : 36 km/h
En une heure, soit 3 600 secondes, l'objet parcourt 10 × 3 600 = 36 000 m, c'est-à-dire 36 km. D'où la règle : multiplier les m/s par 3,6 pour obtenir des km/h.
8. Un passager assis dans un train qui roule est immobile par rapport…
✔ Réponse : au train
Le mouvement dépend du référentiel choisi. Par rapport au train, le passager ne change pas de place ; par rapport au quai ou au paysage, il avance à la vitesse du train.
9. Sur une chronophotographie, des positions de plus en plus espacées indiquent un mouvement…
✔ Réponse : accéléré
Les photos sont prises à intervalles égaux. Si l'objet parcourt chaque fois plus de distance, c'est que sa vitesse augmente : le mouvement est accéléré, comme une bille qui dévale une pente.
10. Un coureur fait 400 m en 50 s. Sa vitesse en km/h est d'environ…
✔ Réponse : 29 km/h
D'abord v = 400 / 50 = 8 m/s. Puis 8 × 3,6 = 28,8 km/h, soit environ 29 km/h. Un sprinteur de haut niveau dépasse 40 km/h sur 100 m.
11. Une balle lancée en l'air suit une trajectoire…
✔ Réponse : curviligne
La balle décrit une courbe en forme de cloche, appelée parabole : elle monte en ralentissant puis redescend en accélérant. Sa trajectoire n'est ni droite ni circulaire.
12. Une voiture roule à 90 km/h pendant 20 min. Elle parcourt…
✔ Réponse : 30 km
À partir de v = d / t, on a d = v × t. Vingt minutes représentent un tiers d'heure, donc d = 90 × 1/3 = 30 km. Le piège est d'oublier de convertir les minutes en heures.
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