Chapitres
La mesure de la vitesse, de la distance et du temps est essentielle pour comprendre et quantifier les déplacements dans divers contextes, que ce soit en sciences, en transport, ou dans la vie quotidienne.
- Pour calculer la Vitesse (V), on utilise la formule Vitesse = Distance / Temps (V = D/T).
- Pour calculer la Distance (D), on utilise : Distance = Vitesse x Temps (D = V x T)
- Pour trouver le Temps (T), on se sert de la formule : Temps = Distance / Vitesse (T = D/V)
La vitesse est généralement exprimée en unités de distance par unité de temps, telles que les kilomètres par heure (km/h) ou les mètres par seconde (m/s).
La distance parcourue est mesurée en unités de longueur, comme les kilomètres (km) ou les miles (mi).
Le temps est quantifié en unités de temps, telles que les heures (h), les minutes (min) ou les secondes (s).
? Voici un récapitulatif :
Grandeur à Calculer | Formule | Symbole | Unités de Mesure |
---|---|---|---|
Vitesse (V) | Vitesse = Distance / Temps | V | km/h, m/s, mph, nœuds, etc. |
Distance (D) | Distance = Vitesse x Temps | D | kilomètres, mètres, miles, etc. |
Temps (T) | Temps = Distance / Vitesse | T | heures, minutes, secondes, etc. |
Les unités de vitesse ?
Les unités de vitesse sont essentielles pour quantifier la rapidité d'un objet en mouvement.
?♀️ Dans la vie courante, la vitesse est le plus souvent exprimée en kilomètres par heure (de notation km/h ou km.h -1) mais il est tout à fait possible d'utiliser n'importe quelle combinaison d'unités (que ce soit des mètres par heure, des décamètres par minute etc).
Cependant dans la plupart des relations où elle intervient, la vitesse est exprimée en mètres par seconde (m/s ou m.s -1).
? Voici un tableau récapitulatif des unités de vitesse avec les facteurs de conversion :
Unité de Vitesse | Abréviation | Équivalence |
---|---|---|
Kilomètre par heure | km/h | 1 km/h = 1000 m/h = 0,2778 m/s |
Mètre par seconde | m/s | 1 m/s = 3,6 km/h |
Mille par heure | mph | 1 mph ≈ 1,6093 km/h |
Mille nautique par heure | nœuds | 1 nœud ≈ 1,852 km/h |
? Un point est immobile si sa vitesse est nulle (v = 0 m/s).
A contrario, il est en mouvement si sa vitesse est non nulle. Les coordonnées de ce point varient alors d'autant plus rapidement que sa vitesse est élevée.
La notion de vitesse a évolué au fil du temps, avec des conceptions différentes entre les érudits de différentes époques. Aristote (384-322 av. J.-C.) croyait à tort que la vitesse dépendait de la masse, ce que Galilée (1564-1642) a réfuté en démontrant que la vitesse de chute des objets est indépendante de leur masse. Galilée a établi le principe de la relativité du mouvement. Isaac Newton (1643-1727) a développé les lois du mouvement et a défini la vitesse comme une grandeur vectorielle avec magnitude et direction, jetant ainsi les bases de la mécanique classique.
Exemple ➡️
Supposons que vous ayez une vitesse de 60 kilomètres par heure (km/h) et que vous souhaitiez la convertir en mètres par seconde (m/s). Utilisez la formule de conversion de km/h en m/s, qui consiste à diviser la vitesse en km/h par 3,6 :
- Vitesse (m/s) = Vitesse (km/h) / 3,6
Dans cet exemple :
- Vitesse (m/s) = 60 km/h / 3,6 = 16,67 m/s (arrondi à deux décimales)
Donc, une vitesse de 60 km/h équivaut à environ 16,67 mètres par seconde.
C'est ainsi que vous pouvez convertir des unités de vitesse d'une unité à une autre en utilisant les facteurs de conversion appropriés.
Calcul de la vitesse moyenne ?
Comme son nom l'indique, la vitesse moyenne correspond à la moyenne des vitesses instantanées sur un intervalle de temps donné. C'est une grandeur qui ne rend pas compte des variations de la vitesse au cours du mouvement (proportionnalité).
@poppy.sciences #calcul #vitesse #proportionnalité #maths ♬ son original - Mélanie Demars
Si lors d'un mouvement, la distance parcourue est notée d et la durée de ce trajet est notée Δt. Alors, la vitesse moyenne de ce mouvement (notée v) peut être calculée grâce à la relation suivante :
Dans cette relation, l'unité de la vitesse dépend des unités utilisées pour exprimer la distance ainsi que le temps.
? Si la distance est exprimée en mètres et la durée est exprimée en secondes alors la vitesse est calculée en mètres par seconde. En revanche, si la distance est définie en kilomètres et la durée en heures, alors la vitesse est exprimée en kilomètres par heure, et ainsi de suite si d'autres unités de distance et de temps sont utilisées.
Vitesse moyenne : exemple ➡️
? Considérons un véhicule qui parcourt une distance de 100 kilomètres en 2 heures.
? Pour déterminer sa vitesse moyenne en kilomètres par heure (km/h), nous utilisons l'unité de vitesse la plus courante, le kilomètre par heure.
? En utilisant la formule de la vitesse, nous divisons la distance par le temps :
- Vitesse (V) = Distance (D) / Temps (T)
- Vitesse (V) = 100 km / 2 h
- Vitesse (V) = 50 km/h
Ainsi, la vitesse du véhicule est de 50 kilomètres par heure. Cela signifie que le véhicule parcourt 50 kilomètres en une heure.
Un mouvement est dit uniforme si la vitesse est constante dans le temps au cours de ce mouvement.
Un mouvement est dit accéléré si la vitesse de ce mouvement augmente au cours du temps.
A l'inverse, un mouvement est dit ralenti ou encore décéléré si la vitesse de ce mouvement diminue au cours du temps.
Vitesse, distance, temps : exercices ✍️
Partie 1️⃣
Problème 1 : Un cycliste parcourt une distance de 60 kilomètres en 3 heures. Calculez sa vitesse moyenne en kilomètres par heure (km/h).
Problème 2 : Un train parcourt 450 kilomètres en 5 heures. Calculez sa vitesse moyenne en kilomètres par heure (km/h).
Problème 3 : Un véhicule se déplace à une vitesse constante de 100 km/h. Combien de temps faudra-t-il au véhicule pour parcourir une distance de 250 kilomètres ?
Problème 4 : Un joggeur court à une vitesse de 12 km/h. Combien de temps lui faudra-t-il pour parcourir une distance de 6 kilomètres ?
Problème 5 : Un avion parcourt une distance de 1 200 kilomètres en 2 heures. Calculez la vitesse moyenne de l'avion en kilomètres par heure (km/h).
Partie 2️⃣
? Exercice A
- Convertir une vitesse v = 5 km/h en mètres par minute (m/min)
? Exercice B
- Convertir une vitesse v = 28 m/s en kilomètres par heure (km/h)
Corrections ?
Partie 1️⃣
Solution 1 : Vitesse (V) = Distance (D) / Temps (T) Vitesse (V) = 60 km / 3 h Vitesse (V) = 20 km/h
La vitesse moyenne du cycliste est de 20 km/h.
Solution 2 : Vitesse (V) = Distance (D) / Temps (T) Vitesse (V) = 450 km / 5 h Vitesse (V) = 90 km/h
La vitesse moyenne du train est de 90 km/h.
Solution 3 : Temps (T) = Distance (D) / Vitesse (V) Temps (T) = 250 km / 100 km/h Temps (T) = 2,5 heures
Il faudra 2,5 heures au véhicule pour parcourir 250 kilomètres à une vitesse de 100 km/h.
Solution 4 : Temps (T) = Distance (D) / Vitesse (V) Temps (T) = 6 km / 12 km/h Temps (T) = 0,5 heures
Le joggeur mettra 0,5 heures (ou 30 minutes) pour parcourir 6 kilomètres à une vitesse de 12 km/h.
Solution 5 : Vitesse (V) = Distance (D) / Temps (T) Vitesse (V) = 1 200 km / 2 h Vitesse (V) = 600 km/h
La vitesse moyenne de l'avion est de 600 km/h.
Partie 2️⃣
? Exercice A
- Etape 1 : cette vitesse correspond au rapport d'une distance d = 5 km par une durée Δt = 1 h
- Etape 2 : conversion de la durée (heures à convertir en minutes) : 1 h = 60 min
- Etape 3 : conversion de la distance (kilomètres à convertir en mètres) : 5 km = 5000 m
- Etape 4 : calcul de la vitesse avec les grandeurs converties : v = d/ Δt = 5000 / 60 = 83,33 m/min
➡️ Conclusion : une vitesse de 5 kilomètres par heure (km/h) correspond à une vitesse de 83,33 mètres par minute (m/min) : 5 km/h = 83,33 m/min
? Exercice B
- Etape 1 : cette vitesse correspond au rapport d'une distance d = 28 m par une durée Δt = 1,0 s
- Etape 2 : conversion de la durée (secondes à convertir en heures) : 1 h = 3600 s donc 1 s = 1/3600 heures soit 1 s = 0,00028 h
- Etape 3 : conversion de la distance (mètres à convertir en kilomètres) : 28 m = 0,028 km
- Etape 4 : calcul de la vitesse avec les grandeurs converties : v = d/ Δt = 0,028 / 0,00028 = 100 km/h
? À présent, vous avez toutes les cartes en main pour être le plus rapide à l'examen. Mais attention, ne confondez pas rapidité et précipitation !
Si vous désirez une aide personnalisée, contactez dès maintenant l’un de nos professeurs !
Quel est la formule qui permet de calculer la distance d’un mobile dans un repère orthonormé physique chimie SECONDE c
Jai un soucis en physique ou je peux le poster
Bonjour, pour tout soutien scolaire la meilleure façon de trouver une réponse est de contacter directement l’un de nos professeurs de physique-chimie 🙂
Quelle est la fonction de départ que vous connaissez de la vitesse
Bonjour, avez-vous essayé de contacter l’un de nos professeurs pour recevoir une aide personnalisée ?
Quant la vitesse par apport. x. egal la vitesse par apport .y?
J’adore le cour .je vous mercie pour nous aide ce programme de physique
Bonjour ,
Je voulais savoir comment on peut savoir si la vitesse est instantanée ou moyenne ?
Merci
Une vitesse « est toujours moyenne » mais si vous êtes sur un très petit intervalle de temps vous pouvez la considérer comme instantanée. Calcul plus précis.
Quand On dit la vitesse entre deux points c’est vitesse moyenne et quand c’est en un point c’est la vitesse instantanée