1 Cinématique I: La vitesse moyenne

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Sciences physiques Stage n°
Cinématique I:
La vitesse moyenne
La moyenne est un peu foutue …
C.F.A du bâtiment Ermont

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Activité 1
Remarques préliminaires :
 Si quelqu’un dit qu’il a parcouru 250 km, cela renseigne t’il sur la vitesse moyenne de
son trajet ?
Non, car on ne sait pas combien de temps ce trajet à duré.
 Si quelqu’un dit qu’il a voyagé pendant 5h, cela renseigne t’il sur la vitesse moyenne de
son trajet ?
Non, car on ne sait pas quelle distance il a parcouru.
 Si quelqu’un dit qu’il a parcouru 250 km en 5 h, cela renseigne t’il sur la vitesse
moyenne de son trajet ?
Cette fois, oui.
D’ailleurs, on peut dire qu’en 1 heure, il aura parcouru 250km ÷5 = 50km
 Citez quelques unités de vitesse que vous connaissez ?
Km/h, m/s, …
Problème à résoudre :
Un automobiliste parcourt un trajet en 3 phases :
 Phase 1 : parcourt de 270 km en 3heures,
 Phase 2 : arrêt de 30 minutes,
 Phase 3 : parcourt de 400 km en 5 heures.
Nous voulons savoir :

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1) sur quelle portion de trajet il est allé le plus vite (phase 1 ou phase 3)
2) ainsi que sa vitesse moyenne.
Phase 1 :
Durée
3 h
1 h
Distance D
270 km
?
La distance D parcourue en 1 h durant cette phase vaut 270km ÷ 3.
On a donc une vitesse de 90 km/h.
Phase 2 :
Durée
5 h
1 h
Distance D
400 km
?
La distance D parcourue en 1 h durant cette phase vaut 400km ÷ 5.
On a donc une vitesse de 80 km/h
Conclusion : c’est durant la phase 1 qu’il est allé le plus vite.
d=400km
et t=5h
d=270km
et t=3h
Départ
Arrêt d’1/2 heure
Arrivée

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Conclusion :
La vitesse moyenne correspond à la distance parcourue en un temps de
référence donné.
Exemple : le nombre de km en 1h, le nombre de m en 1s, …
On dispose d’une formule de calcul, mais cela n’est pas impératif : on peut
très bien utiliser la proportionnalité à la place.
Vocabulaire :
Un mouvement dont la valeur de la vitesse reste constante est dit uniforme.
(Sa vitesse instantanée est alors toujours égale à sa vitesse moyenne).
Un mouvement qui se fait en ligne droite est dit rectiligne.
Un mouvement qui se fait en cercle est dit circulaire.
Exemple :
Un train qui va en ligne droite à vitesse constante a un mouvement rectiligne uniforme.

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Activité 2
Deux unités très pratiques pour exprimer les vitesses sont le km/h et le m/s.
Le but de cette activité est d’apprendre à convertir les km/h en m/s et réciproquement.
Remarque préliminaire :
Convertir: 1 km = 1000 m et 1 h = 3600 s
Raisonnons :
Aller à la vitesse moyenne de 1m/s signifie parcourir 1 m en 1s.
Aller à la vitesse moyenne de 1m/s signifie parcourir 3600 m en 3600s.
Aller à la vitesse moyenne de 1m/s signifie parcourir 3,6 km en 1h.
Aller à la vitesse moyenne de 1m/s signifie aller à la vitesse moyenne de 3,6 km/h.
Conclusion :
1 m/s = 3,6 km/h