Vitesse, espace et temps : des formules et des exercices

Avez-vous déjà assisté à une course de 100 m aux Jeux olympiques? Les athlètes courent de manière impressionnante, arrivant en peu de temps pour franchir la ligne d'arrivée. Eh bien, si vous avez vu une telle course, vous vous êtes probablement demandé à quelle vitesse ces sportifs sont allés au physique sculptural. Ouais, mais comment calculez-vous la vitesse? Que ce soit une personne, un animal ou un objet, comme une moto, une voiture ou un vaisseau spatial. En réalité, il n'est pas très difficile de le calculer, et nous verrons bientôt pourquoi. Cependant, nous devons d'abord faire la distinction entre la vitesse moyenne et la vitesse à un moment donné, instantané. La vitesse moyenne est une vitesse calculée en fonction de l'espace couvert et du temps pris, pour l'ensemble de l'itinéraire pris en compte. Même si la personne ou l'objet change de vitesse, dans les différents moments de la course, nous n'aurons qu'une seule valeur, qui est précisément une valeur moyenne, c'est-à-dire une moyenne. Dans le second cas, cependant, la vitesse est calculée en un point précis. Par exemple, la vitesse maximale ou minimale, ou la vitesse atteinte à mi-course. Toutes les valeurs qui peuvent, dans ce cas, être différentes les unes des autres.   Si vous comprenez la différence, nous pouvons maintenant passer à l'explication réelle. Nous sommes intéressés par la première version de cette page, c'est-à-dire la vitesse moyenne. Pour calculer la vitesse, il est essentiel de connaître deux autres données: l' espace et le temps . En pratique, la vitesse est égale à l'espace entre les temps . Quelles sont les unités de mesure ?

• Espace (S): ils peuvent être des mètres, des kilomètres, des centimètres, etc ...
• Temps (T): il peut être mesuré en secondes, minutes, heures ...
• Vitesse (V): étant égale à l'espace dans le temps, on la retrouvera souvent ainsi: km / h (kilomètres par heure), m / s (mètres par seconde) et ainsi de suite ...

Facile, non? Une simple fraction, c'est-à-dire une division.   Voyons un peu d' exercice . 1) Si l'athlète parvient à courir 100 mètres en 10 secondes, à quelle vitesse est-il allé?

• S = 100
• T = 10
• V = S / T = 100/10 = 10 m / s (mètres par seconde)

En pratique, chaque seconde a parcouru en moyenne dix mètres.   2) Le train rapide parvient à parcourir 900 km en 3 heures, à quelle vitesse?  

• S = 900
• T = 3
• V = S / T = 900/3 = 300 km / h (kilomètres par heure)

Dans certains exercices, on peut vous demander de transformer des mètres en kilomètres et / ou des secondes en heures. Faites donc attention à ce que vous calculez. On pourrait arriver à un résultat exprimé en km / s (kilomètres par seconde), ou en m / h (mètres par heure).   Eh bien, essayons maintenant d'augmenter la difficulté du sujet.   Et si, au lieu de la vitesse, on nous demandait de calculer l'espace ou le temps, connaissant la vitesse?   Dans ce cas, nous avons besoin des formules inverses . Si la vitesse est égale à l'espace entre le temps, alors:

• S = V x T L' espace est égal à la vitesse multipliée par le temps
• T = S / V Le temps est égal à l'espace entre la vitesse

Exercices avec des formules inversées   1) La voiture de mon père roule à 150 km / h. Combien de temps faut-il pour faire 50 km?

• V = 150
• S = 50
• T = S / V = 50/150 = 1/3 d'heure, c'est-à-dire un tiers d'heure; étant l'heure composée de 60 minutes, un tiers (divisé par 3) sera égal à 20 minutes. Quelle est la solution à l'exercice.

2) Marco prend une pénalité. La balle va à 20 m / s (mètres par seconde). À combien de mètres le ballon arrivera-t-il après 15 secondes?

• V = 20
• T = 15
• S = V x T = 20 x 15 = 300 mètres

Tout est clair? Une fois la formule principale comprise, inversez simplement les données pour utiliser les formules inverses. Essayez d'inventer des exercices, en choisissant les valeurs de T et S, ou T et V, ou S et V, puis en essayant de calculer les données manquantes.