Vitesse et gain de temps Nous avons l’impression qu’en roulant plus vite, nous arriverons à l’heure à notre rendez - vous, nous ne manquerons pas le début du film au cinéma, nous ne serons pas en retard au travail… Qu’en est - il vraiment ? Ce que l’élève doit retenir ◆ La vitesse maximale autorisée pour un cyclomoteur est de 45 km/h sur toutes les routes. ◆ Le temps nécessaire pour parcourir une distance d à la vitesse v est : t = d / v. ◆ On passe des heures aux minutes en multipliant par 60. ◆ Une vitesse excessive fait prendre des risques mais ne fait pas gagner beaucoup de temps. Document 1 Programme Distance parcourue en fonction du temps. Vitesse en fonction du temps. Objectifs disciplinaires Savoir évaluer le temps nécessaire pour parcourir une certaine distance en fonction de la vitesse à laquelle on roule. Objectifs sécurité routière Réaliser qu’un excès de vitesse ne fait pas gagner beaucoup de temps mais fait en revanche prendre de gros risques. Document 2 Vitesses maximales autorisées Cyclomoteur Voiture Heures, minutes, secondes 1 heure est découpée en 60 minutes. 1 h = 60 min 2 h = 120 min 3 h = 180 min … donc on passe des heures aux minutes en multipliant par 60. Inversement, pour passer des minutes aux heures, on divise par 60. 1 minute est découpée en 60 secondes. 1 min = 60 s 2 min = 120 s 3 min = 180 s … donc on passe des minutes aux secondes en multipliant par 60. Inversement, pour passer des secondes aux minutes, on divise par 60. Vitesse maximale autorisée en agglomération Vitesse maximale autorisée sur route Vitesse maximale autorisée sur autoroute 45 km/h (soit 12,5 m/s) 45 km/h (soit 12,5 m/s) – 90 km/h (soit 25 m/s) 130 km/h (soit 36,1 m/s) 110 km/h par temps de pluie ou pour les jeunes conducteurs 50 km/h (soit 13,9 m/s) la sécurité routière dans les disciplines au collège 70 Document 3 Question n°5 Sur le même trajet que dans la question précédente, le même cyclomotoriste (sans doute pressé!) roule à 50 km/h. Combien de temps lui faudra-t-il pour parcourir les 10 km? Donnez le résultat en heure puis en minute. Vitesse, distance et temps de parcours La vitesse (v), la distance parcourue (d) et le temps de parcours (t) sont liés par la relation : d v= t t = d / v = 10 / 50 = 0,2 h soit 12 min. Question n°6 Quel est finalement le gain de temps réalisé par ce cyclomotoriste en excès de vitesse ? Qu’en pensez - vous ? Si la distance est en kilomètre (km) et le temps en heure (h), la vitesse sera exprimée en kilomètres par heure (km/h). Il n’a gagné que 3 min sur son trajet en prenant certainement beaucoup de risques et en se mettant hors la loi. Si la distance est en mètre (m) et le temps en seconde (s), la vitesse sera exprimée en mètres par seconde (m/s). Question n°7 Calculez le temps nécessaire pour parcourir 50 km sur une route nationale si on roule en voiture à la vitesse maximale autorisée. Donnez le résultat en heure puis en minute. Remarque : on calcule ainsi la vitesse moyenne à laquelle cette distance a été parcourue. On ne tient pas compte des variations de vitesse qui ont pu se produire. t = d / v = 50 / 90 = 0,56 h soit 33 min environ. Questionnaire Question n°8 On rencontre trop souvent des automobilistes qui roulent à 100 km / h sur ces routes (ou bien plus !). Combien de temps auront gagné ces automobilistes en excès de vitesse ? À l’aide des documents fournis, répondre simplement aux questions suivantes : Question n°1 Compléter le tableau suivant : Durée d’un trajet en heures 0,5 t = d / v = 50 / 100 = 0,5 h soit 30 min.. Ils ne gagnent que 3 minutes sur un trajet de 50 km! 1 Durée du même trajet en minutes Question n°9 Calculez le temps nécessaire pour parcourir 200 km sur autoroute si on roule en voiture à la vitesse maximale autorisée. Donnez le résultat en heure puis en minute. t = d / v = 200 / 130 = 1,54 h soit 92 min environ. 5 90 120 150 Question n°10 Combien de temps gagnerait un automobiliste qui roulerait à 140 km/h? Question n°2 a. Quelle est la vitesse maximale autorisée quand on roule en cyclomoteur? t = d / v = 200 / 140 = 1,43 h soit 86 min environ. Il ne gagne que 6 minutes sur un trajet de 200 km! La vitesse maximale autorisée est de 45 km/h en cyclomoteur. Question n°11 Dans le document 3, on précise que la formule : b. Cette vitesse maximale dépend - elle du type de route sur laquelle on circule? Non, la vitesse maximale autorisée est de 45 km / h en cyclomoteur en agglomération comme sur route. v= d t permet de calculer une «vitesse moyenne» et que l’on ne tient alors pas compte des éventuelles variations de vitesse qui peuvent se produire. Lors d’un trajet en agglomération par exemple, qu’est-ce qui peut causer ces écarts de vitesse? c. Pourquoi, dans le tableau du document 2, n’y a-t-il pas de vitesse indiquée dans la troisième colonne pour le cyclomoteur? Il est interdit de circuler sur autoroute en cyclomoteur. Question n°3 À partir de la formule donnée dans le document 3, indiquez celle qui permettrait de calculer le temps de parcours à partir de la vitesse et de la distance parcourue. Une accélération pour un dépassement, un ralentissement en vue d’une intersection, un arrêt (à un feu, à un STOP…), des embouteillages… t = d / v. Conclusion Question n°4 En admettant qu’un cyclomotoriste roule à une vitesse moyenne de 40 km / h en agglomération, combien de temps lui faudra - t - il pour parcourir 10 km dans une agglomération? Donnez le résultat en heure puis en minute. Si l’on est tenté de gagner du temps en roulant plus vite, il faut se souvenir du fait que le facteur « vitesse » intervient dans un accident mortel sur deux. t = d / v = 10 / 40 = 0,25 h soit 15 min. la sécurité routière dans les disciplines au collège 71