NOM :……………………. Prénom :…………………………… Classe : ……….
5e GT Sciences 6 : PHYSIQUE
DEVOIR : MRU
1. Voici le graphique du mouvement d’une balle. Quelle proposition correspond le mieux à son mouvement?
a. La balle se déplace le long d’une surface plane. Puis, elle descend le long d’une colline et s’arrête finalement.
b. La balle ne bouge pas dans un premier temps. Puis elle descend une colline et s’arrête.
c. La balle se déplace à vitesse constante, ralentit puis s’arrête.
d. La balle ne bouge pas dans un premier temps. Elle se déplace ensuite à vitesse constante, en sens opposé au référentiel
d’étude, puis s’arrête.
e. La balle se déplace le long d’une surface plane, se déplace ensuite le long d’une colline et poursuit finalement son mouvement
sur une surface plane.
2. Un homme se trouve à l’origine d’un référentiel, il recule lentement et régulièrement pendant 5 secondes. Puis il reste
immobile pendant 5 secondes, puis avance deux fois plus vite environ pendant 5 secondes. Quel graphique, parmi les
quatre suivants, traçant la vitesse en fonction du temps, correspond le mieux à ce scénario?
3. Bernard et Françoise vont à la rencontre l’un de l’autre. Ils partent tous les deux en même temps de leurs domiciles
respectifs distants de 2,4 km ; le premier a une vitesse constante de 1,5m/s et la seconde une vitesse constante de 1,0
m/s.
a) Représenter sur le même graphique la position de chacun d’eux en fonction du temps.
b) Trouver par le calcul, à quelle distance du domicile de Bernard a lieu la rencontre et à quel instant.
Données
Inconnue
Formule
Solution
vB = 1,5m/s
xB0 = 0m
vF = -1m/s
xBF = 2400m
x(t)
x(t)= x0+v.t
x(t)B= 1,5.t
x(t)F= 2400-1.t
A leur rencontre x(t)B= x(t)F
1,5.t=2400-1.t
2,5t = 2400
t = 960s
=> la rencontre aura lieu à
960s
Position par rapport à
Bernard
x(t)B= 1,5.960
x(t)B= 1440m
=> La rencontre aura lieu à
1440m du domicile de
Bernard
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
position (m)
temps (s)
graphique horaire de la position
4. Deux trains partant à la même heure des gares de Liège et Louvain, distantes de 80 km roulent sur des voies rectilignes
parallèles et se dirigent l’un vers l’autre. Le premier à une vitesse constante de 90 km/h et le second de 70 km/h. Si le
départ est à 15h, à quelle heure aura lieu la rencontre et quel sera le point de croisement ?
Données
Inconnue
Formule
Solution
V1 = 25m/s
X10 = 0m
V2= -19,44m/s
xBF = 80000m
x(t)
x(t)= x0+v.t
x(t)1= 25.t
x(t)2= 80000-19,44.t
A leur rencontre x(t)B= x(t)F
25.t=80000-19,44.t
44,44t = 80000
t = 1800s
=> la rencontre aura lieu à
15h30
Position par rapport à la gare
de Liège
x(t)B= 25.1800
x(t)B= 45000m
=> La rencontre aura lieu à
45km de Liège
5. Le Thalys n°4305 part de Bruxelles midi à 9h58 en direction de Paris, il roule à la vitesse constante de 234km/h. Dans
l’autre sens, le Thalys n°4343 part de Paris en direction de Bruxelles à 10h22 et roule à la vitesse constante de 198km/h.
La distance entre les deux gares est de 306km.
a) Déterminer graphiquement quand et à quelle distance de Bruxelles doivent se croiser les deux trains.
Présenter tes résultats sous la forme d’un graphique (position en fonction du temps).
b) Préciser ensuite le résultat par le calcul du moment et de la position de leur intersection en utilisant les lois
appropriées.
Données
Inconnue
Formule
Solution
vtrain1 = 65m/s
x0 train1 = 0m
t0= 0s
vtrain2 = -55m/s
x0 train2 = 306 000m
t0 train2= 24.60
t0 train2= 1440s
x(t)
x(t)= x0+v.(tf-ti)
x(t)1= 65.(tf – 0)
x(t)2= 306 000-55.(tf-1440)
A leur rencontre x(t)1= x(t)2
65.(tf – 0)= 306 000-55.(tf-1440)
65tf+55tf= 306 000 + 79 200
120 tf= 385 200
tf=3210s
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
500000
01000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
position (m)
temps (s)
Graphique horaire de la position
=> la rencontre aura lieu à 10h51min30s
Position par rapport à la gare de Bruxelles
x(t)B= 65. 3210
x(t)B= 208 650m
=> La rencontre aura lieu à 208,65km de
Bruxelles
6. Deux voitures partent en même temps de deux villes distantes de 120 km. Elles roulent l’une vers l’autre. La voiture partie
de A roule à 72 km/h, celle partie de B à 90 km/h. Déterminez algébriquement à quelle heure et à quelle distance de la
ville de départ les voitures se croiseront.
Données
Inconnue
Formule
Solution
vA = 20m/s
xA0 = 0m
vF = -25m/s
xB0= 120 000m
x(t)
x(t)= x0+v.t
x(t)A= 20.t
x(t)B= 120 000-25.t
A leur rencontre x(t)B= x(t)F
20.t=120 000-25.t
45t = 120 000
t = 2666,67s
=> la rencontre aura lieu à
2666,67s
Position par rapport à la
voiture 1
x(t)1= 20. 2666,67
x(t)1= 53 333m
=> La rencontre aura lieu à
53,33 km de A
1
/
4
100%
