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Activité documentaire : 255 km/h : un nouveau record du monde - corrigé de la page 227
COMPÉTENCES
■ Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations
■ Émettre des hypothèses
■ Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral
■ Écrire des phrases claires, sans faute, en utilisant le vocabulaire adapté
■ Présenter mon résultat avec l’unité adaptée
CORRIGÉ
1. Il est probable que la plupart des élèves, avant même d’avoir étudié les documents, fassent l’hypothè- se que la vitesse citée dans le titre de l’activité est instantanée. En effet, la notion de vitesse moyenne est inconsciemment associée à des trajets longs, pendant lesquels les distances et les durées mesurées sont importantes. Un record de vitesse laisse, au contraire, supposer qu’il s’agit de la vitesse instantanée maximale acquise par le skieur. Cependant, l’important n’est pas qu’ils formulent une hypothèse correc- te mais qu’ils aient conscience de devoir mener une étude afin de la valider ou non.
La formulation utilisée ne doit donc pas énoncer un fait établi.
2. Le document 2 détaille le calcule d’une vitesse moyenne. Pour effectuer ce calcul, il faut connaître la distance et le temps mis pour parcourir cette distance. Le document 3 fournit la distance correspondant à la mesure : 100 m. Le document 1 donne la durée nécessaire à Ivan Origone pour traverser la zone de chronométrage : 1,412 s.
3. En utilisant la relation, on trouve v = 100 / 1,412 = 70,82 m/s.
4.
5. La durée mesurée correspond à une distance parcourue de 100 m. C’est donc la vitesse moyenne sur ces 100 m qui est calculée avec cette durée.
6. La vitesse calculée est une vitesse moyenne : au cours de la traversée de la zone de chronométrage, la vitesse instantanée a pu varier légèrement autour de cette valeur moyenne de 254,958 km/h. 255 km/h en étant très proche, on peut parfaitement envisager qu’Ivan Origone l’a réellement atteinte pendant un bref instant.
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Corrigé de l’exercice page 233 n° 11 Le voyage du module lunaire
COMPÉTENCES
■ Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral
■ Écrire des phrases claires, sans faute, en utilisant le vocabulaire adapté
■ Présenter mon résultat avec l’unité adaptée
■ Identifier le problème à résoudre 1. On utilise la relation v = d / t
On a la distance d = 380 000 km = 3,8 × 105 km = 3,8 × 108 m et la durée t = 72 h 35 min Convertissons la durée :
• en secondes
1 h = 3 600 s et 1 min = 60 s donc 72 × 3 600 + 35 × 60 = 261 300 s
• en heures et décimales d’heure 35 min = 35 × 1/60 = 0,58 h donc 72 h 35 min = 75,58 h On obtient alors la vitesse moyenne
• en m/s :
v = 3,8 × 108 / 261 300 = 1 454,3 m/s (arrondie au dixième)
• en km/h :
v = 3,8 × 105 / 72,58 = 5 236 km/h (arrondie à l’unité)
On peut aussi calculer une seule des deux valeurs et la multiplier (ou diviser) par 3,6 :
• km/h m/s : 5 236 / 3,6 = 1 454,4 m/s (arrondie au dixième) ou
• m/s km/h : 1 454,3 × 3,6 = 5 235 km/h (arrondie à l’unité)
Corrigé de l’exercice page 234 n° 12 Porte-avion
COMPÉTENCES
■ Interpréter des résultats
■ Mettre en œuvre un raisonnement logique simple pour résoudre un problème
■ Écrire des phrases claires, sans faute, en utilisant le vocabulaire adapté
1. Le décollage s’effectue en ligne droite : le mouvement est rectiligne. La vitesse augmente puisqu’elle passe de 0 à 270 km/h et le mouvement n’est donc pas uniforme. Ainsi, le mouvement est rectiligne non uniforme.
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Corrigé de l’exercice page 234 n° 13 Voile
COMPÉTENCES
■ Interpréter des résultats
■ Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral
■ Mettre en œuvre un raisonnement logique simple pour résoudre un problème
■ Écrire des phrases claires, sans faute, en utilisant le vocabulaire adapté
1. Le voilier avance en ligne droite, son mouvement est rectiligne. La vitesse est constante, il est donc uniforme. Le mouvement est rectiligne uniforme.
2. On a v = d / t, ce qui s’écrit aussi d = v × t :
v = 18 km/h = 5 m/s t = 10 min = 600 s
Donc la distance parcourue est d = 5 × 600 = 3 000 m = 3 km.
Corrigé de l’exercice page 234 n° 15 Abysses
COMPÉTENCES
■ Interpréter des résultats
■ Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral
■ Mettre en œuvre un raisonnement logique simple pour résoudre un problème 1. On a v = d / t d’où l’on déduit que t = d / v
or v = 1 500 m/s
et d = 2 ×11 km = 2 × 11 000 m = 22 000 m
donc le temps de parcours se calcule en posant : 22 000 / 1 500 = 14,66 s.
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Corrigé de l’exercice page 234 n° 16 Voyage vers Mars
COMPÉTENCES
■Pratiquer le calcul numérique et le calcul littéral
■ Mettre en œuvre un raisonnement logique simple pour résoudre un problème
■ Écrire des phrases claires, sans faute, en utilisant le vocabulaire adapté
1. On a v = d / t donc t = d / v . La vitesse est v = 3 600 m/s.
Cas n° 1 :
d = 56 millions de km = 5,6 × 107 km = 5,6 × 1010 m.
Donc le temps de parcours est t = 5,6.1010 / 3 600 = 15 555 556 s (arrondi à l’unité).
Soit 15 555 556 / 86 400 = 180 jours (1 jour = 86 400 s).
Cas n° 2 :
d = 400 millions de km = 4 × 108 km = 4 × 1011 m.
Donc le temps de parcours est t = 4 × 1011 / 3 600 = 111 111 111 s (arrondi à l’unité).
Soit 111 111 111 / 86 400 = 1 286 jours (1 jour = 86 400 s).
Le temps de parcours évolue donc entre 180 jours et 1 286 jours.
