Exercices

1. Rédige la définition d'un mouvement rectiligne uniforme en utilisant les mots ou groupes de mots suivants :

Notions à utiliser : direction - sens - constant - vitesse - ne varie pas.

je suis immobile par rapport au sol de la gare.

je suis immobile par rapport au sol du train.

je suis immobile par rapport au contrôleur qui s'approche de moi.

je suis immobile par rapport à mon voisin de siège.

la direction de son mouvement est vers le bas.

la direction de son mouvement est vertical.

le sens de son mouvement est vers le bas.

le sens de son mouvement est vertical.

• Pour décrire un mouvement, il faut indiquer la direction, le sens. Si la direction ne change pas, alors le mouvement est rectiligne.
• Il faut aussi préciser si la vitesse varie ou non. Si la vitesse est constante, le mouvement est uniforme. Les positions de l'objet sont alors régulièrement espacées sur une chronophotographie.
• Si la distance entre les positions successives augmente ou diminue, le mouvement n'est pas uniforme.
• Il faut repérer la grandeur dont la valeur doit être calculée et celles dont les valeurs sont données, puis en déduire la formule à utiliser à l'aide du triangle de la relation. Ici, on utilisera d = v × t.
• On se rappelle que 1 km = 1 000 m et 1 h = 3 500 s.

1. Le mouvement du deux-roues durant la phase est un mouvement rectiligne de direction horizontale, dont le sens est vers la droite et de vitesse constante car les positions successives sont régulièrement espacées. C'est donc un mouvement rectiligne uniforme.
2. Je connais la durée (0,5 s) et la vitesse (90 km/h). Pour connaitre la distance, j'utilise la formule : d = v × t, avec t en seconde et la distance d en m. Donc v doit être exprimée en m/s.
Convertissons 90 km/h en m/s :

• 90 km/h, signifie que l'on parcourt 90 km en 1 h ;
• soit 90 000 m en 1 h ;
• ou encore 90 000 m en 3 600 s.

Ainsi en 1 s, on parcourt \dfrac{90 \:000}{3\:600} = 25 m donc 90 km/h = 25 m/s.
Je peux appliquer la formule : la distance est donc 25 × 0,5 soit 12,5 m.
La distance parcourue durant la phase 1 est de 12,5 m.

Lors d'un championnat du monde de course d'escargots en 2006, dans le comté de Congham au Royaume-Uni, le record du monde a été établi par l'un des participants : 2,75 mm/s.

1. Calcule les distances que cet escargot aurait parcourues en 20 min, puis en 1 h, s'il avait maintenu une vitesse constante.

Hyperloop est un projet de recherche sur un nouveau mode de transport, en plus des bateaux, des avions, des voitures et des trains. Il s'agit d'un tube reliant deux villes qui permettrait à des capsules de voyager à 1 102 km/h en moyenne. Le tube serait vidé d'une partie de l'air pour diminuer les frottements.

1. Calcule la durée du trajet en hyperloop entre Paris et Lyon (480 km).

2. Compare cette durée à celle du trajet effectué par un avion sur la même distance (vitesse moyenne 885 km/h).

1. Calcule la durée en heures des trajets Paris-Le Mans et Paris-Besançon pour un automobiliste roulant à 130 km/h.

2. Calcule la durée en heures, minutes et secondes des trajets Paris-Le Mans et Paris-Besançon pour un automobiliste roulant à 140 km/h.

3. Calcule la différence de durée entre ces deux trajets en minutes.

4. Explique en quelques phrases pourquoi l'image permet de sensibiliser les automobilistes quant aux conséquences éventuelles de leur décision de rouler plus vite.

Dans le but de sensibiliser les conducteurs au respect de la vitesse, une campagne d'affichage est mise en place.

1. Complète la première affiche en indiquant le nombre de minutes gagnées en roulant à 140 km/h au lieu de 130 km/h pour les deux trajets présentés.

2. Explique pourquoi l'image permet de sensibiliser les automobilistes vis-à-vis des excès de vitesse.

L'image représente un lancer de ballon. Le soleil étant au zénith, l'ombre du ballon se projette sur le sol.


1. La direction du mouvement du ballon change-t-elle au cours du temps ?

2. Comment évolue la valeur de la vitesse du ballon au cours de ce lancer ?

3. Décris le mouvement de l'ombre du ballon durant le lancer.

Le 14 juillet 2015, la sonde New Horizons survole la planète naine Pluton. L'infographie ci-dessous présente plusieurs informations relatives à ce survol.

1 Précise la direction et le sens du mouvement rectiligne de la sonde.

2 Le mouvement est-il uniforme ? Justifie ta réponse.

3 Pour quelles raisons peut-on dire que la vitesse moyenne de la sonde lors de ce survol est d'environ 13,8 km/s ? Observe bien les données numériques de l'infographie.

4 À l'aide de cette vitesse moyenne, calcule la distance parcourue en km par la sonde entre 11 h et 15 h ce 14 juillet 2015.

Durant leurs vacances, Alissa expérimente le parachutisme ascensionnel. Première phase : au départ, elle est sur la plage. Puis le bateau démarre. Deuxième phase : au bout d'un certain temps la corde se tend et, Alissa voit son parachute se gonfler et elle quitte le sol. Troisième phase : Alissa reste à une altitude constante alors que le bateau continue son trajet en ligne droite à vitesse constante.

1. Durant la première phase, explique pourquoi le mouvement du bateau n'est pas uniforme par rapport à Alissa.

2. Durant la seconde phase, pour quel référentiel le mouvement d'Alissa est un mouvement circulaire ?

3. Durant la troisième phase, quel est le mouvement du bateau par rapport à Alissa ?

4. Durant la troisième phase, décris le mouvement du bateau par rapport au sol.

5. Durant quelle(s) phase(s) Alissa est-elle immobile par rapport au sac contenant son parachute ?

Pour se défouler, les hamsters dans leur cage font régulièrement du sport en courant dans une roue. On peut aussi les sortir de leur cage et les mettre dans une balle translucide, pour qu'ils puissent explorer la maison en toute sécurité.

1. Quand il utilise la roue de sa cage, quel est le mouvement du hamster par rapport au sol ?

2. Quelle est la trajectoire d'un point situé sur le bord de la roue quand le hamster l'utilise dans sa cage ?

3. Quand il est dans sa balle translucide et court à vitesse constante, quel est le mouvement du hamster par rapport au sol ?

4. Dans ce cas, comment filmer ce hamster pour qu'il reste au centre de l'image ?

La hauteur moyenne d'un étage est de 3 m.

Je repère les éléments en lien avec le thème étudié dans un tableau, un graphique, un diagramme ou un schéma.

J'extrais une donnée d'un tableau, d'un graphique, d'un diagramme ou d'un schéma.

Je relie entre elles les informations extraites d'un tableau, d'un graphique ou d'un schéma.

J'interprète des tableaux, des graphiques, des diagrammes ou des schémas, en structurant mes arguments.