Mouvement Unidimensionnel
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Vitesse Moyenne


Le mouvement d'une voiture, qui se déplace à vitesse constante, est décrit par le tableau suivant:

t (h) 1 2 4 7 9 11 12
S (km) 100 200 450 600 400 200 100

à partir des données du tableau, déterminer:
a) La vitesse moyenne de la voiture entre les instants 1 h et 2 h;
b) La vitesse moyenne de la voiture entre les instants 4 h et 7 h;
c) La vitesse moyenne de la voiture entre les instants 9 h et 12 h;
d) La vitesse moyenne de la voiture entre les instants 1 et 12 h.

La plus grande étoile connue (jusqu'à juin 2019) est VY Canis Majoris dans la constellation du Grand Chien, avec un diamètre estimé de 1 975 000 000 km. En supposant (de manière absurde) qu'un avion de ligne puisse voler au ras de la surface de l'étoile à une vitesse constante de 990 km/h. Combien de temps faudrait-il à l'avion pour faire le tour de l'étoile ? Donnez la réponse en années.

Un ouvrier sort de chez lui et marche pendant 600 mètres en 5 minutes jusqu'à l'arrêt de bus. Une fois arrivé à l'arrêt, il prend le bus et voyage pendant 40 minutes à une vitesse constante de 18 kilomètres par heure jusqu'à l'usine où il travaille. Si jamais il faisait tout le trajet à vélo, à une vitesse constante de 6 mètres par seconde. Combien de temps mettrait-il de chez lui à l'usine ? Donnez la réponse en minutes.

Mouvement Rectiligne Uniforme


Le mouvement d'un corps est décrit par la equation horaire
\[ \begin{gather} S=-10+4 t \end{gather} \]
où la position est mesurée en kilomètres et le temps en heures. Déterminer:
a) La position initial;
b) La vitesse;
c) L'instant où le corps passe par l'origine;
d) La position du corps à l'instant 4 h.

Un motard se déplace dans la direction opposée à l'orientation de la trajectoire, sa vitesse, en module, est de 40 m/s et à l'instant initial sa position est de −150 m. Déterminer:
a) L'équation horaire qui décrit le mouvement de ce motard;
b) L'instant où il passe par l'origine.

Pendant un tempête, un homme voit un éclair, mais entend le tonnerre 5 secondes après. La vitesse du son dans l'air est constante et égale à 340 m/s. Déterminer:
a) La distance entre l'homme et le lieu de l'éclair;
b) L'intervalle de temps que la lumière a mis pour aller du lieu de l'éclair jusqu'au point où se trouve l'homme. La vitesse de la lumière est égale à 300 000 km/s.

Un train à grande vitesse avec une vitesse constante de 234 km/h traverse un tunnel de 620 m de longueur, la longueur du train étant de 160 m. Quel est l'intervalle de temps pour traverser le tunnel?

Deux bateaux partent du même point et se déplacent sur une même ligne droite, avec des vitesses constantes de 25 km/h et 35 km/h. La communication entre les deux bateaux est possible, par radio, tant que la distance entre eux ne dépasse pas 600 km. Déterminer le temps pendant lequel les deux bateaux peuvent communiquer, en supposant que:
a) Les deux bateaux se déplacent dans le même sens;
b) Le bateau le plus lent part deux heures avant l'autre et se déplace dans le même sens;
c) Les deux bateaux partent en même temps et se déplacent dans des sens opposés.

Pendant un brouillard, un navigateur reçoit deux signaux émis simultanément par un poste sur la côte, l'un à travers l'air et l'autre à travers l'eau. Entre les réceptions des deux sons, il s'écoule un intervalle de temps Δt=5 secondes. Dans les conditions de l'expérience, la vitesse du son est de 341 m/s dans l'air et de 1504 m/s dans l'eau. Déterminer la distance x entre le bateau et le poste émetteur des signaux.

Un tremblement de terre génère deux types d'ondes qui se propagent à la surface. Les ondes primaires (ondes P) se déplacent à une vitesse de 8 km/s et les ondes secondaires (ondes S) se déplacent à une vitesse de 5 km/s. Un observateur se trouve à une certaine distance de l'épicentre du tremblement de terre et reçoit d'abord les ondes primaires, puis les ondes secondaires. À quelle distance de l'épicentre l'observateur se trouve-t-il si les ondes secondaires arrivent 80 secondes après les ondes primaires?

Accélération Moyenne


Les vitesses d'une particule sont décrites dans le tableau ci-dessous, elle se déplace dans un référentiel orienté préétabli.

t (s) 0 1 2 3 4 5 6
v (m/s) 9 6 3 0 -3 -6 -9

à partir des données du tableau, déterminer:
a) La vitesse initiale du mouvement;
b) Le moment où le mouvement change de direction;
c) L'accélération moyenne de la particule entre les instants 1 s et 2 s;
d) L'accélération moyenne de la particule entre les instants 5 s et 6 s.

Mouvement Rectiligne Uniformément Varié (MRUV)


Un motard se déplace dans la direction opposée à l'orientation de la trajectoire. Sa vitesse initiale, en module, est de 25 m/s et à l'instant initial sa position est de −150 m. La moto subit une décélération, en module, de 2 m/s2. Déterminer:
a) La équation horaire du mouvement de ce motard;
b) La équation horaire de la vitesse;
c) L'instant où il passe par l'origine;
d) L'instant où sa vitesse est nulle.

Un véhicule se déplace sur une route rectiligne à une vitesse constante de 200 km/h. Au moment où ce véhicule dépasse une autre voiture, initialement arrêtée à une station-service, celle-ci commence à se déplacer avec une accélération constante de 4,5 m/s2 jusqu'à atteindre la vitesse de 200 km/h. Déterminer:
a) Quel est l'intervalle de temps écoulé avant que la voiture qui quitte la station-service atteigne la vitesse de 200 km/h?
b) À quelle distance se trouve une voiture de l'autre lorsque leurs vitesses sont égales.

Deux particules se déplacent sur la même ligne, avec des mouvements donnés par les équations suivantes
\[ \begin{gather} S_1=-10t+5t^2\\[10pt] S_2=30+5t-10t^2 \end{gather} \]
es positions sont mesurées en centimètres à partir d'une origine commune, et le temps t est mesuré en secondes. Déterminer:
a) Le instant où les deux mobiles se rencontrent;
b) Les vitesses et accélérations des deux à ce moment-là;
c) La position du point de rencontre;
d) Quand et où les vitesses des deux particules sont égales;
e) Les instants où les mobiles changent de direction.
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