Exercices sur le chapitre 1 : Mouvements

Exercice 1 : qualifie les mouvements suivants en donnant deux adjectifs (1 pour la vitesse et 1 pour la trajectoire)

Exercice 2 : Donne un adjectif qualifiant la trajectoire de chaque objet. Terre autour du soleil dans un

référentiel héliocentrique Lune autour de la Terre dans un

référentiel géocentrique

Essuie-glace par rapport du conducteur

Une barrière automatique par rapport à la route

Le slalom d’un skieur vu d’un hélicoptère en vol stationnaire

Un marteau par rapport au sol Un joueur de football filmé lors

d’un match

Exercice n°3 :

Une voiture circule à 80 km/h sur une route de

campagne.

a) Dans quel référentiel se place-t-on pour

l’affirmer ?

b) Précisez dans quel(s) référentiel(s) :

un siège de la voiture est immobile.

un siège de la voiture est en mouvement.

la valve d’un des pneus est immobile.

la valve d’un des pneus est en

mouvement.

un arbre sur le bord de la route est

immobile.

un arbre sur le bord de la route est en

mouvement.

Exercice n°4 :

Convertir en m/s les vitesses suivantes :

50 km/h. 90 km/h.

110 km/h. 130 km/h.

Convertir en km/h les vitesses suivantes :

vitesse du son dans l’air : 330 m/s

vitesse de la lumière dans le vide : 300x103

km/s

vitesse du centre de la Terre sur son

orbite autour du Soleil : 30 km/s

vitesse du centre de la Lune sur son

orbite autour de la Terre : 1,0 km/s

Exercice n° 6:

Dans le référentiel géocentrique, la Terre tourne

autour de l’axe polaire en 24h environ. Le diamètre

de la Terre est de 12 756 km.

a) Quel est le mouvement d’un

b) point E de l’équateur dans ce référentiel ?

c) Quelle est la vitesse du point E dans le référentiel

géocentrique ?

d) Quelle est la vitesse du point E dans un référentiel

terrestre ?

e) Le référentiel choisi a-t-il une influence sur la vitesse

?

Exercice 7 :

Calcule la vitesse du premier relayeur sur la distance d.

Exercice 5: Chaque photo est prise toutes les secondes. Calcule la vitesse de chaque scooter

Document n°1 : Description de la course

Le 17 aout 2009, lors de la finale des

championnats du monde d’athlétisme à

Berlin, le jamaïquain Usain Bolt établit le

nouveau record du monde du 100m en

9,58 s. A 30 m de l’arrivée, sa vitesse

instantanée a atteint 44,72 km/h.

Exercice n°8 : Usain Bolt, le plus grand coureur de tous les temps.

1/ Quelle est la trajectoire d’Usain Bolt sur ce 100 m ? 2/ Calcule la vitesse moyenne d’Usain Bolt sur la course dans le référentiel du bord de piste ? 3/ Compare cette vitesse moyenne à la vitesse instantanée à 30 m de l’arrivée. 4/ Si Usaïn Bolt avait couru toute la course à 44,72 km/h, quelle aurait été le record du monde du 100 m ? 5/ Il y a trois phases de mouvement dans la course d’Usain Bolt. Une phase accélérée, à peu près uniforme et ralentie. Colorie en rouge la phase accélérée, en vert la phase uniforme et en bleu la phase ralentie sur le document n°3. 6/ Selon toi, pourquoi Usaïn Bolt ralentit ? 7/ Quelle est la vitesse moyenne d’Usaïn Bolt sur la course dans le référentiel de la caméra embarquée sur un rail ?

Document n°2 : Vitesse moyenne et vitesse instantanée

La vitesse moyenne est le quotient de la distance d sur la durée

totale t de la course.

La vitesse instantanée est le quotient de la distance d sur la

durée t très courte, pendant la course. Elle permet de connaitre l’évolution de la vitesse d’Usain Bolt pendant son 100 m.

vitesse moyenne = vitesse instantanée SI t est petit.

Document n°3 : Evolution de la vitesse d’Usain Bolt lors de son 100 m de Berlin en

2009

Exercice n°9 : Le saut de Félix Baumgartner En 2012, Félix Baumgartner a sauté d’un très haute altitude. On dit de Félix qu’il a dépassé le mur du son. Ci-dessous les courbes d’évolution de la vitesse et de l’altitude au cours du temps.

1/ Quelle est la vitesse maximale atteinte par Félix ? Convertis cette vitesse en km/h. ………………………………………………………………………………………………………………………………… 2/ Sachant que le mur du son est dépassé quand la vitesse d’un objet dépasse 340 m/s, peut-on dire que Félix l’a dépassé ? ………………………………………………………………………………………………………………………………… 2/ A quelle altitude a-t-il sauté ? ………………………………………………………………………………………………………………………………… 3/ Entre 0 et 50s, le mouvement est-il uniforme, ralenti ou accéléré ? ………………………………………………………………………………………………………………………………… 4/ Entre 50 et 100 s, le mouvement est-il uniforme, ralenti ou accéléré ? ………………………………………………………………………………………………………………………………

Exercice n°10 : Mouvements dans le système Solaire

Les planètes effectuent des révolutions autour du soleil. Leur vitesses moyennes de déplacement sont indiquées ci-

dessous.

Planète Jupiter Mars Saturne Mercure Terre Uranus Vénus Neptune

Vitesse (km/h)

47 160 86 760 34 560 172 440 24 480 126 000 19 440

1/ Les valeurs des vitesses te paraissent-elles grandes ou petites par rapport à la vitesse d’une voiture ? …………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… 2/ Calcule la vitesse de révolution de la Terre sachant que la distance terre soleil est d’environ R = 149,6 millions de km.

3/ Classe ces planètes de la vitesse la plus grande à la plus petite. …………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… 4/ Que constates-tu sur le rapport entre la distance ces planètes au soleil et leur vitesse ?

Exercice 11 :