Vitesse et Mouvement

Qui est le plus rapide, un guépard ou un train à grande vitesse ? Cela dépend de ce que vous comparez. Sur une courte distance, un guépard atteint 60 km/h en deux ou trois secondes ; sur la longue distance, un guépard a besoin d'un long repos après une demi-minute de sprint, tandis que le train croise à 300 km/h toute la journée. Pour comparer la vitesse équitablement, il nous faut une règle commune.

Vitesse = distance ÷ temps

Vitesse = distance ÷ temps — la distance parcourue dans chaque unité de temps.

Deux systèmes d'unités sont courants : les compteurs de voiture lisent en kilomètres par heure (km/h), les laboratoires de physique préfèrent les mètres par seconde (m/s). La clé de la conversion est que 1 heure = 3600 s et 1 km = 1000 m ; combinez-les et vous obtenez :

$72 \div 3.6 = 20$

donc 72 km/h = 20 m/s. Règle empirique : de km/h en m/s, divisez par 3.6 ; dans l'autre sens, multipliez par 3.6.

Graphiques distance-temps : lisez la vitesse d'un coup d'œil

Le temps est porté en abscisse, la distance en ordonnée, et le mouvement devient une ligne :

• plus la ligne est raide, plus le mouvement est rapide ;
• un segment plat : le temps passe, la distance reste constante — arrêt ;
• une ligne qui descend : retour en arrière.

Raide et doux sont simplement la pente — vous l'avez déjà rencontrée dans Équation d'une droite.

Comment utiliser

🏃 Vitesse du coureur A6🐢 Vitesse du coureur B4

Démarrer

s = v·t → A: 6×0.0 = 0.0 m · B: 4×0.0 = 0.0 m

Envoyez deux coureurs sur la piste et réglez leurs vitesses pour voir les lignes devenir raides ou douces. Qui franchit la ligne d'arrivée en premier est évident sur le graphique.

Vitesse moyenne vs vitesse instantanée

Un trajet cache deux types de vitesse. Parcourir 120 km en 3 heures donne une vitesse moyenne de $120 \div 3 = 40$ km/h — pourtant, en chemin, vous avez rampé à 0 dans les embouteillages et touché 100 sur route ouverte. Le nombre qui saute sur le compteur de vitesse est la vitesse instantanée.

Exemple résolu : le sprint de 100 mètres

Un élève parcourt 100 m en 12,5 s. Quelle est sa vitesse moyenne ?

1. Calculez la vitesse : $100 \div 12,5 = 8$, c'est-à-dire 8 m/s ;
2. Convertissez les unités : $8 \times 3,6 = 28,8$, c'est-à-dire 28,8 km/h.

Les sprinteurs masculins d'élite ont une moyenne supérieure à 10 m/s sur 100 m ; pour un élève, 8 m/s est déjà exceptionnel.

Vérifiez vos connaissances

Quiz rapide

Réessayer

0 / 3 correct0 / 3 correct

1. 1. 36 km/h équivaut à combien de m/s ?

   103,6360

2. 2. Un segment plat apparaît sur un graphique distance-temps. Le coureur est…

   immobileen mouvement à allure constanteen train de revenir

3. 3. Le coureur A fait 100 m en 12,5 s ; le coureur B fait 400 m en 50 s. Qui est le plus rapide ?

   Aussi rapidesLe coureur ALe coureur B