La cinématique

Marc Voyer Physique : Optique : Chapitre 2 : La réflexion Page
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PHYSIQUE
Mécanique
La cinématique
Chapitres 1, 2 et 3
MARC VOYER
CSDPS
2016-17

Marc Voyer Physique : Mécanique : La cinématique Page
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La vitesse
Les physiciens estiment que le mouvement le plus simple possible est un
mouvement linéaire dans une direction donnée à une vitesse constante.
Lorsque la vitesse et la direction ne subissent aucun changement, on parle alors
de mouvement uniforme.
On entend par vitesse, le déplacement d’un objet dans une unité de temps.
Lorsque le mouvement est uniforme, nous pouvons écrire une équation simple
qui établit le rapport entre la vitesse, le déplacement et le temps.
v
est la vitesse en m/s
où :
x
est le déplacement en m
t
est l’intervalle de temps en s
Si la vitesse change, et surtout si elle change fréquemment, il peut être utile de
pouvoir calculer la vitesse moyenne pour un intervalle donné. La vitesse
moyenne se définit comme suit :
vitesse moyenne
=
distance parcourue
intervalle de temps
1. Pendant la période d’échauffement précédant un match, un joueur de soccer
court autour du terrain. Il franchit une distance de 50 m, puis de 30 m vers
son point de départ avant de s’arrêter pour parler à l’entraîneur. Il a couru
pendant 20 s. Détermine sa vitesse moyenne.
t
x
v
t
d
vmoy 

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2. Un excursionniste marche 5 km vers l’Est, puis 8 km vers l’Ouest en 3 h.
Détermine sa vitesse moyenne.
3. Une conductrice se déplace en voiture à 100 km/h vers l’Est pendant 1 h.
Elle conduit ensuite 2 h à 82 km/h vers l’Ouest. Détermine les valeurs
suivantes :
a) la distance parcourue.
b) le déplacement.
c) la vitesse moyenne.
4. Un automobiliste roule à 100 km/h durant 20 minutes puis à 50 km/h durant
10 minutes. Quelle est sa vitesse moyenne durant tout ce trajet ?

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5. Un homme part de son camp de pêche en canot et remonte une rivière vers
le nord jusqu’au village, soit sur une distance de 5 km. Aussitôt arrivé au
village, il retourne à son chalet en descendant la rivière vers le sud. Lorsqu’il
remonte la rivière, sa vitesse est de 2,5 km/h, et lorsqu’il la descend, sa
vitesse est de 7,5 km/h. Détermine sa vitesse moyenne pour tout le trajet.
6. Quelle est la vitesse d’une personne qui parcourt 96 m en 12 s ?
7. Une voiture roule à 105 km/h. Quel sera son déplacement si sa vitesse
demeure la même pendant 2,5 h ?
8. Quelle est la vitesse constante d’un camion dont le déplacement sur
l’autoroute est de 400 m en 20 s ? Exprime ta réponse en m/s et en km/h.

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9. Combien de temps faudra-t-il à un dauphin nageant à 8 m/s pour se
déplacer de 208 m ?
10. Quelle est la vitesse d’un train qui franchit une distance de 400 km en 8 h ?
11. Un contrôleur de la circulation aérienne constate qu’un avion éloigné se
déplace à 360 km/h. Quelle distance parcourra l’avion pendant les 25
prochaines secondes, avant que le contrôleur n’en vérifie la position de
nouveau ?
12. Une fourmi se déplace sur une distance de 39,4 cm en 7,3 s. Quelle est sa
vitesse ? Exprime ta réponse en cm/s, m/s et en km/h.