sommaire - AFPA web TV

Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 1 sur 17
SOMMAIRE
Exercice 1
Unités de vitesse
Exercice 2
Trajectoire des mouvements
Exercice 3
Différents mouvements
Exercice 4
Représentation graphique
Exercice 5
Vitesses relatives
Exercice 6
Calcul de vitesse angulaire
Exercice 7
Calcul de fréquence de rotation
Exercice 8
Calcul de vitesse angulaire
Corrigés des exercices
Page suivante
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 2 sur 17
EXERCICE 1 :
recommencer l'exercice
Unités de vitesse
Le compteur d’une voiture indique 90 km/h.
Quelle est la vitesse v exprimée en unités du Système International
c’est-à-dire en mètres par seconde ?
- ne pas saisir les chiffres après la virgule
v=
m/s
valider
La vitesse de propagation du son dans l’air est de 340 m/s.
Quelle est sa valeur v en kilomètres par heure ?
- ne pas saisir les chiffres après la virgule
v=
km/h
Corrigé
valider
Page précédente
Page suivante
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 3 sur 17
recommencer l'exercice
EXERCICE 2 :
Trajectoire des mouvements
Les mouvements sont caractérisés par la forme de leur trajectoire.
Quelle est la trajectoire :
d’une balle de golf ?
aide
de la valve d’une roue ?
aide
des aiguilles d’une montre ?
aide
de la tige d’un vérin ?
aide
valider
Corrigé
Page précédente
Page suivante
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 4 sur 17
EXERCICE 3 :
recommencer l'exercice
Différents mouvements
1 – Le mobile se déplace toujours dans une même direction.
Il parcourt des espaces égaux dans des temps égaux.
Il s’agit d’un mouvement
2 – Le mobile décrit une circonférence
définie par un centre et un rayon.
En un temps donné, il balaie toujours le même angle au centre.
Il s’agit d’un mouvement
3 - Le mobile se déplace toujours dans une même direction.
Il parcourt des espaces de plus en plus grands par unité de temps.
Il s’agit d’un mouvement
Corrigé
valider
Page précédente
Page suivante
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 5 sur 17
EXERCICE 4 :
recommencer l'exercice
Représentation graphique
1- Le cycliste A part à 7 h 30,
que fait-il entre 9 h et 10 h ?
distance en km
valider
50
40
2 – Le motocycliste B part à 9 h
A quelle distance d du départ
double-t-il le cycliste ?
d=
km
valider
30
20
10
B
A
temps
départ
7h
8h
9h
10 h
11 h
12 h
3 – Quelle est en km/h la vitesse vA 4 – Quelle est en km/h la vitesse vB
du cycliste en fin de parcours ?
du motocycliste pendant le parcours ?
vA =
km/h
valider
Corrigé
vB =
km/h
Page précédente
valider
Page suivante
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 6 sur 17
EXERCICE 5 :
recommencer l'exercice
Vitesses relatives
Le véhicule A met 36 secondes pour
parcourir la distance entre deux bornes
kilométriques.
C
Le véhicule B roule à 121,6 km/h.
Il va doubler le véhicule A.
B
A
Le véhicule C roule en sens inverse
à 130 km/h.
60 m
1 - Quel temps t le véhicule B met-il
pour se trouver à 60 m devant le
véhicule A ?
t=
secondes
60 m
2 - Quelle distance d en mètres
parcourt-il pour arriver à cette
position ?
d=
valider
mètres
3 - A quelle vitesse le conducteur du véhicule B
voit-il arriver le véhicule C ?
Corrigé
valider
valider
Page précédente
Page suivante
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 7 sur 17
EXERCICE 6 :
recommencer l'exercice
Calcul de variation de vitesse angulaire
Les informations contenues à la surface d’un Compact Disque
sont lues par un lecteur de type : Vitesse Linéaire Constante (CLV).
La tête de lecture lit les informations à une vitesse constante de 1,2 m/s.
1 - Quelle est la fréquence de rotation N
en tours par minute du CD pour la lecture du point A ?
N=
tr/min
valider
2 - Quelle est la vitesse angulaire v en degrés par seconde
du CD pour la lecture du point B ?
- prendre PI = 3,14
- ne pas saisir les chiffres après la virgule
v=
°/s
valider
Corrigé
Page précédente
Page suivante
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 8 sur 17
EXERCICE 7 :
recommencer l'exercice
Calcul de fréquence de rotation
1 - Le wagon destiné au transport de
poids lourds a des roues de 520 mm
de diamètre.
La vitesse du train est de 120 km/h.
2 - La voiture de voyageurs a des
roues de plus grand diamètre.
A 120 km/h, leur fréquence de
rotation est de 692 tr/min.
Quelle est la fréquence de rotation N
Quel est le diamètre D des roues ?
des roues en tours par minute ?
- prendre PI = 3,14
- ne pas saisir les chiffres après la virgule
N=
t r/min
D=
valider
Corrigé
mm
Page précédente
valider
Page suivante
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 9 sur 17
EXERCICE 8 :
recommencer l'exercice
Calcul de vitesse angulaire
Sur une horloge, quelle est la vitesse angulaire v en radians par seconde
de la grande aiguille des minutes ?
Cliquez sur la réponse correcte.
Corrigé
a) V =
1
180
b) V =
1
1800
π rad/s
c) V =
1
3600
π rad/s
d) V =
1
60
π rad/s
π rad/s
Page précédente
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 10 sur 17
CORRIGES des exercices
Corrigé Exercice 1 :
Unités de vitesse
Le compteur d’une voiture indique 90 km/h.
90 km = 90 000 m
1 h = 3 600 s
en 1 seconde on parcourra 3600 fois moins de distance
vitesse en mètre par seconde : 90 000 / 3 600 = 25 m/s
La vitesse de propagation du son dans l’air est de 340 m/s.
340 m = 0,340 km
1 h = 3 600 s
en 1 heure on parcourra 3600 plus de distance
vitesse en kilomètres par heure : 0,340 x 3 600 = 1 224 km/h
retour vers exercice
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 11 sur 17
Corrigé Exercice 2 :
Trajectoire des mouvements
Les mouvements sont caractérisés par la forme de leur trajectoire.
Quelle sera la trajectoire :
- d’une balle de golf
parabolique
- de la valve d’une
roue
cycloïdale
- des aiguilles d’une
montre
circulaire
- de la tige d’un vérin
rectiligne
retour vers exercice
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 12 sur 17
Corrigé Exercice 3 :
Différents mouvements
1 – Le mobile se déplace toujours dans une même direction.
Il parcourt des espaces égaux dans des temps égaux
Il s’agit d’un mouvement Mouvement Rectiligne Uniforme
2 – Le mobile décrit une circonférence définie
par un centre et un rayon,
en un temps donné il balaie toujours le même angle au centre.
Il s’agit d’un mouvement Mouvement Circulaire Uniforme
3 - Le mobile se déplace toujours dans une même direction,
Il parcourt des espaces de plus en plus grand par unités de temps.
Il s’agit d’un mouvement Mouvement Rectiligne Accéléré
retour vers exercice
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 13 sur 17
Corrigé Exercice 4 :
Représentation graphique
1- Le cycliste A part à 7 h 30
que fait il entre 9 h et 10 h ?
il s’arrête
(le temps continue mais pas la
distance)
2 – Le motocycliste B part à 9 h.
à quelle distance va t’il doubler le
cycliste à l’endroit où les courbes
se croisent c’est à dire à 20 km.
distance en km
50
40
30
20
10
B
A
temps
départ
7h
8h
9h
10 h
11 h
12 h
3 – Quelle est en km/h la vitesse du cycliste en fin de parcours ?
e 25
e=vxt
e = 25 km
t=1h
v= =
= 25 km/h
t 1
4 – Quelle est en km/h la vitesse du motocycliste pendant le parcours ?
e 45
e=vxt
e = 45 km
t = 1h 30 ou 1,5h
v= =
= 30 km/h
t 1,5
retour vers exercice
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 14 sur 17
Corrigé Exercice 5 :
Vitesses relatives
après le dépassement
avant le dépassement
C
60 m
B
B
A
A
60 m
- vitesse du véhicule A :
e = vt
v=e/t
60 m
36 secondes = 36/3 600 h = 0,01 h
1 /0,01 = 100 km/h
- vitesse du véhicule B par rapport au véhicule A : 121,6 – 100 = 21,6 km/h ou 6 m/s
- temps en secondes pour parcourir 120 m :
e=vt
t = e / v 120 / 6 = 20 secondes
- distance parcourue : e = v t
121,6 x 20/3600 = 0,675 km soit 675 mètres
- pendant le dépassement le conducteur du véhicule B
voit arriver le véhicule C a une vitesse de vB + vA = 121,6 + 130 = 251,6 km/h
retour vers exercice
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 15 sur 17
Corrigé Exercice 6 :
Calcul de vitesse angulaire
1 - Fréquence de rotation en tours par minutes du CD
pour la lecture du point A.
vitesse de lecture 1,2 m/s.
- circonférence au point A c = π x r x 2
- distance lue en 1 minute 1,2 x 60 = 72 m
- nombre de tours en une minute.
72 / (3,14 x 0,058 x 2) = 197 tr/min
2 - Vitesse angulaire en degrés par secondes du CD
pour la lecture du point B
- circonférence au point A c = π x r x 2
- distance lue en 1 minute 1,2 x 60 = 72 m
- nombre de tours en une minute.
72 / (3,14 x 0,022 x 2) = 521 tr/min
- nombre de degrés par seconde 1tour = 360°
521 x 360 / 60 = 3 126 °/s
retour vers exercice
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 16 sur 17
Corrigé Exercice 7 :
Calcul de fréquence de rotation
Fréquence de rotation des roues de 520 mm de diamètre en tours par min.
- vitesse en mètres par minute 120 km = 120 000 m
120 000 / 60 = 2 000 m/min
- circonférence de la roue
c=π xd
3,14 x 0,520 = 1,632 m
- nombre de tours par minute
2 000 / 1,632 = 1225 tr/min
Diamètre des roues de la voiture voyageurs en millimètres
- vitesse en mètres par minute 120 km = 120 000 m
120 000 / 60 = 2 000 m/min
Circonférence = distance parcourue en 1 minute / nombre de tours par minutes.
2000 / 692 = 2,890 mètres soit 2 890 mm
c 2890
c=π xd
soit 920 mm
d= =
= 920,382
π 3,14
retour vers exercice
Physique, Mais c’est bien sûr !
TFS : EX-162009.01
Tout est en mouvement
Page 17 sur 17
Corrigé Exercice 8 :
Calcul de vitesse angulaire
Sur une horloge, quelle est la vitesse angulaire en radians par secondes
de la grande aiguille des minutes ?
un tour = 2π radians
la grande aiguille fait un tour en 1 heure
soit 2π rd/h
- nombre de tours en 1 seconde
1 heure = 3 600 secondes
2π
1π
1
rd/s ou
=
π rd/s
3600 1800
1800
retour vers exercice