Les mouvements : la vitesse
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- Décrire un mouvement.
- Appréhender la notion de mesure de la valeur de la vitesse d’un objet.
- Connaître les unités et ordres de grandeur de la vitesse.
- La vitesse d’un objet correspond à la distance parcourue par cet objet en un temps donné.
- Elle est généralement exprimée en km/h mais peut aussi être exprimée en m/s.
- La vitesse d’un objet peut être constante, on dit alors que le mouvement est uniforme.
- Si elle augmente, on dit que le mouvement est accéléré.
- Si elle diminue, on dit que le mouvement est décéléré ou ralenti.
Tout objet en mouvement a une vitesse.
On peut écrire la formule suivante :
,
- v : la vitesse ;
- d : la distance parcourue ;
- t : le temps.
Pour des vitesses très rapides, on peut utiliser les mètres par seconde (m/s) ou même les kilomètres par seconde (km/s).
Il est important de connaître quelques ordres de grandeurs concernant la vitesse, c'est-à-dire de savoir « à peu près » à quelle vitesse se déplacent certains objets ou corps.
- Quand on marche, on se déplace à environ 4 km/h.
- Dennis Kimetto a pulvérisé le record du monde du marathon le 28 septembre 2014 en courant entre le 30e et le 35e kilomètre, à une vitesse moyenne supérieure à 21,09 km/h.
- Usain Bolt, l’homme le plus rapide du monde court à une vitesse de 44 km/h, c'est-à-dire à peu près la vitesse d’un cheval au galop.
- Un cheval court au galop à environ 50 km/h.
- Le guépard est l’animal terrestre le plus rapide, il peut atteindre la vitesse de 110 km/h, c'est-à-dire la vitesse d’une voiture sur l’autoroute.
- Une voiture peut rouler jusqu’à 130 km/h sur l’autoroute.
- Un gros avion en plein vol se déplace à environ 1000 km/h.
- La station spatiale internationale tourne à une vitesse de 27 600 km/h autour de la Terre.
- Le son se déplace à 340 m/s (soit 1224 km/h).
- La lumière est l’élément connu se déplaçant à la plus grande vitesse : 300 000 km/s (soit 1 080 000 000 km/h).
Un guépard en pleine course
La vitesse ne change pas de valeur au cours du temps. On parle alors de vitesse constante.
L’ISS (station spatiale internationale) tourne autour de la Terre à une vitesse constante de 27 600 km/h, cette vitesse ne change pas.
La vitesse augmente au cours du temps.
Un avion au décollage a un mouvement accéléré car sa vitesse augmente : elle passe de 0 km/h quand il est à l’arrêt à environ 250 km/h quand il décolle en bout de piste.
On dit aussi mouvements ralentis. La vitesse diminue au cours du temps.
Une coureuse qui a passé la ligne d’arrivée ralentit. Elle perd de la vitesse, on parle de décélération.
On a relevé la vitesse d’un train toutes les 10 minutes.
Voici un tableau qui indique les résultats.
| t (min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| v (km/h) | 0 | 80 | 100 | 130 | 180 |
Question : le mouvement du train est-il uniforme, accéléré ou décéléré ?
Réponse : le mouvement est accéléré car on voit dans le tableau que la vitesse augmente à chaque nouvelle mesure.
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