La Physique - M. McKinley

La Physique
Temps et Intervalle de Temps
• Temps - le moment où un événement a lieu (h, min, etc…)
Symbole: t = temps
ti = temps initiale (souvent 0)
tf = temps final
• Intervalle de Temps – la durée d’un événement
Symbole: ∆t = tf – ti = intervalle de temps
Problèmes
• Marissa commence ses devoirs à 7 h 15 et elle finit à
9 h 25. Pendant combien de minutes est-ce qu’elle à
travaillé?
• Si un film fini à 8 h 50 et son longueur est 201 minutes,
quand est-ce que c’est commencé?
Scalaire et Vecteur
• Scalaire – possède un gradeur (une taille) mais pas de
direction.
• Vecteur – possède un grandeur et un direction
+
Distance
• La longeur totale d’un parcours suivant tous les courbes du
trajet (m, km, etc…); il n’y a pas un direction (scalaire)
• Symbole: d = distance
di = distance initiale
df = distance finale
∆d = df – di = changement en distance
Problèmes
• Si David court 2.4 km à Robins, puis 3 km à le pont, et
finalement 5 km à l’école, quelle est le distance qu’il a parcouru?
• Si Jean commence à la borne kilométrique 464 et il conduit
jusqu’à la borne kilométrique 708, combien de kilomètres est-ce
qu’il a conduit?
Position
• Le lieu où un objet est situé , du point de vue d’un observateur
(m, km, etc…). Le position initiale est habituellement
considérée comme la position de reference ou l’origine (0).
Symbole:
di = position initiale
df = position finale
*La fleche signifie que la direction est importante!*
Problèmes
• Si je commence à la classe de M. McKinley et je marche
vers le bureau, à quelle salle (position) est-ce que je vais
arriver après que je passe deux portes à la gauche?
• Si tu marches 3 mètres à droit, puis 7 mètres à gauche,
qu’elle est ta position finale?
Déplacement
• La mesure du changement qu’à subi la position d’un objet
(m, km, etc…). La direction est importante!
Symbole: ∆d = df – di = déplacement
Le movement rectiligne
• Le movement vers l’avant et l’arrière ou vers le haut et le
bas.
• Position – Un + signifie vers le haut ou vers la droite
– Un – signifie vers le bas ou vers la gauche
• Déplacement –Un + signifie vers le haut ou vers la droite
– Un – signifie vers le bas ou vers la gauche
Problèmes
• Jack a commencé son voyage à Fredericton. Puis, il a
conduit 250 km vers l’est à Moncton. À la fin de la
journée il est retourné vers l’ouest, mais il a arrêté après
204 km à Oromocto. Quel est son déplacement? Quel
est la distance qu’il a voyage?
• Sarah marche 3 m vers le nord et puis 4 m vers l’est.
Quelle est son déplacement?
P. 304 Q. 1a, 3
Vitesse
• Comment vite un objet se déplace (m/s, km/h, etc…). N’indique
pas la direction (scalaire).
Symbole:
v = vitesse (toujours positive)
Vecteur Vitesse
• La mesure de la vitesse dans une direction donnée (m/s, km/h,
etc…)
Symbole:
vi = vecteur vitesse initial
vf = vecteur vitesse final
Δv = vf – vi changement dans le vecteur vitesse
Vecteur vitesse à un instant
spécifique
vmo = vecteur vitesse moyen
vinst = vecteur vitesse instanté
Problèmes
• Pendant un voyage vers l’ouest, Marc regarde son compteur de
vitesse 4 fois. Il remarque que son vitesse était 120 km/h, 100
km/h, 110 km/h, et 115 km/h. Quel est son vecteur vitesse moyen
pour ce voyage?
• Sandra conduit 30 km/h, quand elle réaslise qu’elle a laissé son
sac à main à la maison. Donc, elle arrête et recule l’auto à un
vitesse de 15 km/h. Trouve Δv.
Problèmes
• Un ascenseur monte à un vitesse de 5 km/h quand, soudainment, le
câble se casse. Juste avant qu’il s’écrase, son vitesse était 432 km/h.
Quelle est le changement en vecteur vitesse?
Accélération
• La mesure du changement du vecteur vitesse d’un objet
en un temps donné (m/s2). Elle résulte d’un
augmentation ou diminuation de vitesse, changement de
direction, ou un combinasion de les deux.
> L’accélération est un vecteur.
Taux de Variation
• Désigne la vitesse à laquelle une grandeur varie dans le temps.
• Formule
Taux de variation =
𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒
𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑙𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠
=
é𝑡𝑎𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 −é𝑡𝑎𝑡 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 −𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙
• On peut utiliser cette formule pour résoudre beaucoup de problèmes:
Ex:
Vecteur vitesse est le taux de variation d’une position
Accélération est le taux de variation du vector vitesse
Les Formules
Taux de variation =
Vitesse
Δ𝑑
• v=
Δ𝑡
Accélération
Δ𝑣
• a=
Δ𝑡
𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒
𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑙𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠
=
é𝑡𝑎𝑡 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 −é𝑡𝑎𝑡 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 −𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙
v = vitesse  m/s, km/h
d = distance  m, km, etc..
t = temps  h, s, etc…
a = accélération  m/s2, km/h2
v = vitesse  m/s, km/h
t = temps  h, s, etc…
Problèmes
• Si Raven peut courir un marathon (42.2 km) en 4 h. Quel est son
vitesse moyen?
Après 4 s, Usain à un vitesse de 9 m/s. À la fin de la
course son nouveau vitesse est 10.1 m/s. S’il a fini la
course en 9,58 s, quel est son accélération pour pendant
le temps décrit?
Problèmes
• Au lever du Soleil, la température était de 14,5oC. 4 heures plus tard, la
temperature avait augmenté à 19,7oC. Quel était le taux de variation de la
température?
• Micah à voyager de la borne kilométrique 247 à la borne kilométrique 519 en
autruche. Le voyage vers le nord a pris 12 heures. Quel est vector vitesse moyen
de sa autruche?
• Après son décollage, un modèle réduit d’avion a monté pendant 4,5 s et attaint une
hauteur de 12, 5 m au-dessus du sol. L’avion a ensuite monté aux taux constant de
0,28 m/s, jusqu’à ce qu’il ait été dans les airs pendant 1 min 20 s. Quelle hauteur
finale l’avion a-t-il atteinte?
Problèmes
1 m/s = 3,6 km/h
• Si Ben conduit à une vitesse de 82 km/h, puis il accélére à un vitesse
de 120 km/h en 12 s, quel est son accélération en m/s2 (*soyez
prudent avec les unites)?
• Les ascenseurs rapides peuvent atteindre la vitesse de 7,11 m/s. À
cette vitesse, combien de temps faudrait-il pour faire une montée de
37,5 m (environ 10 étages)?
P. 304 Q. 1 à 5
Taux de Variation et les Graphiques
• Axe des X – Temps (s, h, etc…)
• Axe des Y – état (température, etc..), distance
• La pente de la ligne/courbe = Δ__ (ΔT, v, etc..)
C
ΔÉ 𝒅𝒆 𝒄𝒆𝒕𝒕𝒆 𝒔𝒆𝒄𝒕𝒊𝒐𝒏
Taux d’une section =
Δ𝒕 𝒅𝒆 𝒄𝒆𝒕𝒕𝒆 𝒔𝒆𝒄𝒕𝒊𝒐𝒏
> Pente raide = changements rapides (A)
> Pente légère = changements graduelles (B)
> Pente horizontale = aucune changement (C)
> Pente qui descend = changement négatif (D)
B
A
D
Problèmes
• Jack conduit son auto.
À la fin de la journée il
a fait le tableau suivant.
Traces son vitesse:
Temps (h)
Distance
(km)
0
20
1
120
2
120
3
200
Problèmes
• Traces la graphique pour le tableau
suivant.
a) Il y a un trou dans la piscine de
Samantha. Chaque heure, la
volume descend.
Temps (h)
Volume (L)
0
10 000
1
8500
2
7500
3
7000
4
7000
Graphique de Vecteur Vitesse
• Dans une graphique de vecteur vitesse, la
pente de la ligne indique la vitesse et la
direction.
Δ𝒅 𝒅𝒆 𝒄𝒆𝒕𝒕𝒆 𝒔𝒆𝒄𝒕𝒊𝒐𝒏
Vitesse d’une section =
Δ𝒕 𝒅𝒆 𝒄𝒆𝒕𝒕𝒆 𝒔𝒆𝒄𝒕𝒊𝒐𝒏
Vitesse ne change pas
Haute vitesse
• Pour trouver la vecteur vitesse moyenne,
tracez une ligne entre ta position finale et ta
position initiale.
Vitesse moyenne
Problèmes
• Hanzel a fait un tableau pour noter son performance dans une course
de 15 km. Traces-le sur une graphique, puis:
a) Tracez son vitesse moyen.
Temps
Distance
b) Calculez son vitesse pour
10 min
3 km
chaque intervalle. Quel est
20 min
7 km
la relation entre tes figures et la
30 min
9 km
graphique?
40 min
12 km
c) Calculez son vitesse moyenne.
50 min
14 km
Quel est la relation entre tes
60 min
15 km
figures et la graphique?
Problèmes
• Marc a couru la même course de 15 km. Son tableau est en-dessous.
Traces-le sur une graphique, puis:
a) Tracez son vitesse moyen.
Temps
Distance
b) Calculez son vitesse pour
10 min
2 km
chaque intervalle.
20 min
7 km
c) Calculez son vitesse moyenne
30 min
10 km
jusqu’à le temps qu’il a fini la
40 min
13 km
course.
50 min
15 km
60 min
15 km