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Physique · 4ème

Vitesse et mouvement

Vitesse et mouvement

Calculer la vitesse moyenne d'un objet en mouvement à partir de la distance parcourue et de la durée, puis exprimer le résultat avec l'unité adaptée.

Imagine Kofi qui part de Yamoussoumé... non, de Yamoussoukro, à moto pour livrer des ignames au marché de Bouaké. Sa mère lui demande : « Kofi, tu arriveras à quelle heure ? ». Pour répondre, Kofi doit connaître la distance à parcourir et sa vitesse. Chaque jour, à Abidjan, Awa observe les gbakas foncer sur les voies, les coureurs s'entraîner au stade, ou même l'eau du fleuve Comoé s'écouler plus ou moins vite. Tous ces mouvements ont un point commun : une vitesse ! Mais qu'est-ce que la vitesse, vraiment ? Comment la calculer sans se tromper ? Aujourd'hui, tu vas apprendre à mesurer le mouvement comme un vrai physicien, avec des exemples que tu croises tous les jours dans ton quartier.

1. Qu'est-ce que le mouvement ?

Un objet est en mouvement lorsque sa position change au cours du temps, par rapport à un repère fixe (un point de référence). Par exemple, si Mamadou marche de sa maison à l'école, sa position change par rapport à la maison : il est donc en mouvement.

À l'inverse, un objet est au repos si sa position ne change pas par rapport au repère choisi. Une table dans une classe de Bouaké est au repos par rapport aux murs de la salle.

Le repère, un point essentiel

Le mouvement dépend toujours du repère choisi. Un élève assis dans un car qui roule est immobile par rapport au car (il ne bouge pas de son siège), mais il est en mouvement par rapport à la route et aux arbres qui défilent. C'est pour cela qu'on dit que le mouvement est relatif.

2. Qu'est-ce que la vitesse ?

La vitesse mesure à quelle rapidité un objet se déplace. Plus un objet parcourt une grande distance en peu de temps, plus sa vitesse est grande.

La vitesse dépend de deux éléments :

  • la distance parcourue (notée d), exprimée en mètres (m) ou en kilomètres (km) ;
  • la durée du trajet (notée t), exprimée en secondes (s), en minutes (min) ou en heures (h).

3. La formule de la vitesse

La vitesse moyenne se calcule ainsi :

v = d ÷ t

  • v : vitesse
  • d : distance parcourue
  • t : durée du trajet

Les unités à connaître

Selon les unités choisies pour d et t, la vitesse s'exprime en :

  • mètres par seconde (m/s) si d est en mètres et t en secondes ;
  • kilomètres par heure (km/h) si d est en kilomètres et t en heures.

Pour passer d'une unité à l'autre, retiens cette astuce :

  • Pour convertir m/s en km/h, on multiplie par 3,6.
  • Pour convertir km/h en m/s, on divise par 3,6.

Retrouver la distance ou le temps

À partir de la formule v = d ÷ t, tu peux aussi retrouver :

  • la distance : d = v × t
  • le temps : t = d ÷ v

Cela te sera utile pour résoudre différents types de problèmes.

4. Méthode pour résoudre un exercice de vitesse

Voici les étapes à suivre à chaque fois :

Étape 1 : Lire attentivement l'énoncé. Repère les informations données : distance, durée, ou vitesse.

Étape 2 : Identifier ce qu'on te demande. Est-ce qu'on cherche v, d ou t ?

Étape 3 : Vérifier les unités. Si la distance est en km et le temps en minutes, il faut convertir avant de calculer.

Étape 4 : Appliquer la bonne formule. Utilise v = d ÷ t, ou d = v × t, ou t = d ÷ v selon le cas.

Étape 5 : Calculer et donner l'unité. N'oublie jamais d'écrire l'unité de ta réponse (m/s ou km/h).

Étape 6 : Vérifier la cohérence. Une vitesse de 500 km/h pour un cycliste serait absurde ! Toujours se demander si le résultat est réaliste.

5. Types de mouvement

  • Mouvement uniforme : la vitesse reste constante tout au long du trajet (exemple : un train qui roule à vitesse fixe sur une longue ligne droite).
  • Mouvement varié : la vitesse change au cours du temps (exemple : une moto qui accélère puis freine dans les embouteillages d'Adjamé).

6. Bilan de la leçon

Pour résumer : la vitesse traduit la rapidité d'un mouvement, elle se calcule avec v = d ÷ t, et elle s'exprime en m/s ou km/h selon les unités utilisées. Bien lire l'énoncé, convertir les unités si besoin, et vérifier que le résultat est logique : voilà la clé de la réussite dans cette leçon !

À retenir

  • La vitesse mesure la rapidité d'un mouvement grâce à la formule v = d ÷ t.
  • La vitesse s'exprime en mètres par seconde (m/s) ou en kilomètres par heure (km/h).
  • Pour convertir m/s en km/h, multiplie par 3,6 ; pour l'inverse, divise par 3,6.
  • Le mouvement est relatif : il dépend toujours du repère choisi pour l'observer.
  • Vérifie toujours que ton résultat final est réaliste et cohérent avec la situation.
Vitesse et mouvement — illustration Vitesse et mouvement — illustration Vitesse et mouvement — illustration Vitesse et mouvement — illustration Vitesse et mouvement — illustration Vitesse et mouvement — illustration

Teste tes connaissances

3 exercices, du plus facile au plus difficile.

Facile

Un élève est assis dans un car qui roule sur la route. Par rapport au car, comment peut-on dire qu'il est ?

Moyen

Kouassi parcourt 300 mètres en 60 secondes en vélo. Quelle est sa vitesse moyenne ?

Difficile

Yao marche de sa maison au champ. Sa maison est-elle un bon repère pour dire qu'il est en mouvement ?

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