Mouvement et vitesse Physique-Chimie 6e
⚡ Physique-Chimie🎒 6e (collège)✅ 12 exercices corrigés ⬇️
En bref : Un objet est en mouvement quand sa position change par rapport à un repère. Sa trajectoire est le chemin suivi : une ligne droite, un cercle ou une courbe. La vitesse indique la distance parcourue par unité de temps : vitesse égale distance divisée par temps, en mètres par seconde ou kilomètres par heure. Le mouvement dépend du repère : assis dans un train, tu es immobile par rapport au siège mais en mouvement par rapport au quai.
📖 La leçon
Astuce : le mouvement dépend du repère : assis dans un train, tu es immobile par rapport au siège mais en mouvement par rapport au quai.
🖼️ Le schéma à retenir
L'essentiel à retenir
Pour dire qu'un objet bouge, il faut préciser par rapport à quoi. Un passager assis dans un train est immobile par rapport au wagon, mais il se déplace à 300 km/h par rapport aux rails. On appelle référentiel l'objet par rapport auquel on décrit le mouvement.
La trajectoire est la ligne que suit l'objet. Elle est rectiligne pour une bille qui roule droit, circulaire pour un point de la grande roue d'une fête foraine, curviligne pour un ballon lancé en l'air. Pour l'étudier, on utilise la chronophotographie : des photos prises à intervalles réguliers. Si les positions successives sont régulièrement espacées, le mouvement est uniforme ; si l'écart augmente, le mouvement est accéléré ; s'il diminue, il est ralenti.
La vitesse mesure la distance parcourue pendant une durée donnée. On la calcule avec la formule v = d / t. Pour passer de l'un à l'autre, il faut savoir que 1 m/s = 3,6 km/h : un coureur à 10 m/s file donc à 36 km/h.
Repères et vocabulaire
- Référentiel — objet par rapport auquel on décrit un mouvement.
- Trajectoire — ensemble des positions successives d'un objet en mouvement.
- Mouvement uniforme — mouvement dont la vitesse ne change pas.
- Vitesse — distance parcourue divisée par la durée : v = d / t.
- m/s — mètre par seconde, unité de vitesse du système international.
- Chronophotographie — série de photos prises à intervalles de temps égaux pour étudier un mouvement.
La question de devoir
Un cycliste parcourt 36 km en 1 h 30. Quelle est sa vitesse moyenne en km/h, puis en m/s ? Plan de réponse : 1) convertis la durée en heures (1 h 30 = 1,5 h) et applique v = d / t, soit 36 / 1,5 = 24 km/h ; 2) convertis en m/s en divisant par 3,6, ce qui donne environ 6,7 m/s ; 3) vérifie que le résultat est plausible en le comparant à un piéton (5 km/h) et à une voiture (90 km/h).
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✏️ 12 exercices corrigés : mouvement et vitesse
Touche une réponse : elle est corrigée tout de suite, avec l'explication.
1. La formule de la vitesse est …
✔ Réponse : v = d / t
La vitesse est la distance parcourue divisée par la durée du trajet ; plus on parcourt de distance en un temps donné, plus la vitesse est grande.
2. L'unité de vitesse du système international est …
✔ Réponse : le mètre par seconde
Le mètre par seconde, noté m/s, découle des unités de base de distance et de temps ; le kilomètre par heure est plus courant dans la vie quotidienne, mais ce n'est pas l'unité officielle.
3. Une voiture parcourt 100 km en 2 h. Sa vitesse moyenne est de …
✔ Réponse : 50 km/h
On divise la distance par le temps : 100 / 2 = 50. C'est une vitesse moyenne, car la voiture a pu rouler plus vite par moments et s'arrêter à d'autres.
4. Le chemin suivi par un objet en mouvement s'appelle …
✔ Réponse : la trajectoire
La trajectoire est l'ensemble des positions occupées par l'objet au fil du temps ; on la visualise avec une chronophotographie ou la trace d'un stylo sur une feuille.
5. La trajectoire d'un point de la grande roue d'une fête foraine est …
✔ Réponse : circulaire
Chaque nacelle décrit un cercle autour de l'axe de la roue ; un ascenseur, lui, a une trajectoire rectiligne verticale, et un ballon lancé une trajectoire curviligne.
6. Sur une chronophotographie, un mouvement uniforme montre des positions …
✔ Réponse : régulièrement espacées
Si l'objet parcourt la même distance entre chaque photo, sa vitesse ne change pas ; des écarts qui grandissent signalent une accélération, des écarts qui diminuent un ralentissement.
7. Pour convertir des m/s en km/h, il faut multiplier par …
✔ Réponse : 3,6
En une heure il y a 3 600 secondes, et un kilomètre fait 1 000 mètres : 1 m/s correspond à 3 600 m par heure, soit 3,6 km/h. Un sprinteur à 10 m/s court donc à 36 km/h.
8. Un passager assis dans un train qui roule est immobile par rapport …
✔ Réponse : au wagon
Le mouvement dépend du référentiel choisi : par rapport au wagon, le passager ne change pas de place ; par rapport au quai, il se déplace à la vitesse du train.
9. La vitesse du son dans l'air est d'environ …
✔ Réponse : 340 m/s
Soit environ 1 200 km/h : c'est pourquoi on voit l'éclair avant d'entendre le tonnerre, le son mettant environ trois secondes pour parcourir un kilomètre.
10. Un cycliste roule à 36 km/h. En m/s, cela fait …
✔ Réponse : 10 m/s
On divise par 3,6 : 36 / 3,6 = 10. Le cycliste parcourt donc dix mètres chaque seconde, ce qui correspond à la vitesse d'un très bon sprinteur.
11. Un piéton marche à 5 km/h. Combien de temps pour parcourir 15 km ?
✔ Réponse : 3 h
À partir de v = d / t, on déduit t = d / v, soit 15 / 5 = 3 heures. Vérification : en 3 heures à 5 km/h, le piéton fait bien 3 × 5 = 15 km.
12. Quelle est la vitesse la plus grande possible dans l'Univers ?
✔ Réponse : la lumière, environ 300 000 km/s
Rien ne peut dépasser la lumière ; à cette vitesse, on ferait sept fois le tour de la Terre en une seconde, et la lumière du Soleil met pourtant huit minutes à nous atteindre.
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