Physique · 3ème
Mouvement et vitesse
Calculer et interpréter une vitesse moyenne pour décrire un mouvement dans une situation de la vie courante.
Imagine Kofi, élève au collège de Yamoussoukro, qui part chaque matin à vélo pour rejoindre l'école. Un jour, son grand frère lui demande : « Tu mets combien de temps pour faire les 6 kilomètres jusqu'à l'école ? » Kofi répond : « 20 minutes environ. » Son frère sourit et dit : « Alors tu roules à 18 km/h ! » Kofi est surpris : comment son frère a-t-il calculé cela sans même le voir rouler ? Cette petite scène cache une notion essentielle de la physique : le mouvement et la vitesse. Tous les jours, à Abidjan, à Bouaké ou à Adjamé, des personnes se déplacent, des gbakas roulent, des coureurs s'entraînent. Savoir décrire ces mouvements et calculer une vitesse te sera très utile, pas seulement en physique, mais aussi dans la vie de tous les jours. Découvrons ensemble comment !
1. Qu'est-ce qu'un mouvement ?
Un objet est en mouvement lorsque sa position change au cours du temps par rapport à un point fixe appelé référentiel (ou repère).
Par exemple, quand Aminata marche du marché d'Adjamé vers sa maison, sa position change par rapport aux boutiques, aux arbres, aux poteaux électriques. Elle est donc en mouvement par rapport à ces objets fixes.
Mais attention : le mouvement dépend toujours du référentiel choisi ! Si Mamadou est assis dans un gbaka qui roule, il est immobile par rapport au siège du gbaka, mais il est en mouvement par rapport à la route et aux maisons qu'il dépasse. C'est pour cela qu'on dit que le mouvement est relatif.
La trajectoire
La trajectoire est le trace laissé par les positions successives d'un objet en mouvement. Elle peut être :
- rectiligne : une ligne droite (exemple : Soro qui court sur une piste droite au stade de Bouaké) ;
- circulaire : un cercle (exemple : les aiguilles d'une horloge, ou un enfant sur un manège à la fête foraine) ;
- quelconque : une forme irrégulière (exemple : le trajet d'un ballon de football pendant un match).
2. Qu'est-ce que la vitesse ?
La vitesse mesure à quelle rapidité un objet se déplace. Plus la vitesse est grande, plus l'objet parcourt une distance importante en peu de temps.
La formule de la vitesse moyenne
La vitesse moyenne se calcule ainsi :
v = d / t
où :
- v est la vitesse moyenne,
- d est la distance parcourue,
- t est la durée du trajet.
Les unités
- Si la distance est en mètres (m) et le temps en secondes (s), alors la vitesse s'exprime en mètres par seconde (m/s).
- Si la distance est en kilomètres (km) et le temps en heures (h), alors la vitesse s'exprime en kilomètres par heure (km/h).
Convertir m/s en km/h
Pour passer de m/s à km/h, on multiplie par 3,6. Pour passer de km/h à m/s, on divise par 3,6.
Exemple : 10 m/s = 10 × 3,6 = 36 km/h.
3. Comment appliquer la méthode ?
Pour résoudre un exercice sur le mouvement et la vitesse, suis ces étapes :
Étape 1 — Repérer les données : Note la distance parcourue (d) et le temps (t) donnés dans l'énoncé, avec leurs unités.
Étape 2 — Vérifier les unités : Assure-toi que la distance et le temps sont dans des unités compatibles (les deux en mètres/secondes, ou les deux en kilomètres/heures).
Étape 3 — Appliquer la formule : Utilise v = d / t pour calculer la vitesse.
Étape 4 — Vérifier et interpréter : Regarde si le résultat est cohérent (un piéton ne peut pas aller à 100 km/h !) et donne une phrase de conclusion.
4. Calculer une distance ou un temps
À partir de la formule v = d / t, on peut aussi retrouver :
- La distance : d = v × t
- Le temps : t = d / v
Ces trois formules forment un petit triangle à retenir : d, v et t sont liés, et si tu connais deux valeurs, tu peux toujours trouver la troisième.
5. Vocabulaire important à retenir
- Mouvement : changement de position d'un objet dans le temps par rapport à un référentiel.
- Référentiel : objet ou point fixe par rapport auquel on observe le mouvement.
- Trajectoire : ligne décrite par les positions successives d'un objet en mouvement.
- Vitesse moyenne : rapport entre la distance parcourue et la durée du trajet.
- Mouvement rectiligne uniforme : mouvement en ligne droite à vitesse constante.
Avec ces notions bien comprises, tu pourras analyser n'importe quelle situation de déplacement, que ce soit un coureur, une voiture ou un gbaka !
À retenir
- Le mouvement d'un objet se définit toujours par rapport à un référentiel fixe.
- La trajectoire peut être rectiligne, circulaire ou quelconque selon la forme du parcours.
- La vitesse moyenne se calcule avec la formule v = d / t (distance divisée par le temps).
- Pour convertir m/s en km/h, multiplie par 3,6 ; pour l'inverse, divise par 3,6.
- Vérifie toujours la cohérence des unités et du résultat obtenu avant de conclure.
Teste tes connaissances
3 exercices, du plus facile au plus difficile.
Facile
Aminata marche du marché d'Adjamé vers sa maison. Par rapport à quoi est-elle en mouvement ?
Moyen
Awa parcourt 900 mètres en 900 secondes. Quelle est sa vitesse moyenne en m/s ?
Difficile
Un taxi parcourt 10 km en 12 minutes. Quelle est sa vitesse moyenne en km/h ?
Envie d'aller plus loin ?
Inscris-toi gratuitement pour accéder à toutes les leçons et suivre ta progression.
S'inscrire gratuitement