Séquence 3 CAP • Sciences Physiques & Chimiques

Mouvement & Vitesse Moyenne

Entraînement Autonome CAP

Fiche de Travaux Dirigés (TD)

8 Exercices d'application avec corrigés pas à pas dépliables.

8 Exercices gradués

1 Exercice 1 : Calcul Direct de Vitesse Moyenne

★☆☆ (Calcul v = d/t)

Une camionnette de livraison effectue un trajet de $d = 240\text{ km}$ en une durée $t = 3\text{ heures}$.
Calculer la vitesse moyenne $v$ du véhicule en $\text{km/h}$.

2 Exercice 2 : Conversions m/s $\leftrightarrow$ km/h

★☆☆ (Conversions)

2.1. Convertir la vitesse d'un sprinter $v = 15\text{ m/s}$ en $\text{km/h}$.
2.2. Convertir la vitesse d'une voiture $v = 110\text{ km/h}$ en $\text{m/s}$.

3 Exercice 3 : Calcul de Distance $d = v \times t$

★★☆ (Distance)

Un livreur roule à vélo électrique à la vitesse constante de $v = 24\text{ km/h}$ pendant une durée $t = 2{,}5\text{ heures}$.
Calculer la distance totale parcourue en kilomètres.

4 Exercice 4 : Calcul de Durée $t = \frac{d}{v}$

★★☆ (Durée)

Un poids lourd effectue une liaison de $d = 180\text{ km}$ sur autoroute à la vitesse moyenne de $v = 90\text{ km/h}$.
Calculer la durée du parcours $t$ en heures.

5 Exercice 5 : Analyse de Chronophotographies

★★☆ (Chronophotographie)

Trois mobiles A, B et C sont photographiés à des intervalles de temps égaux $\Delta t = 1\text{ s}$ :
- Mobile A : Espacements entre les points identiques ($2\text{ cm}$, $2\text{ cm}$, $2\text{ cm}$).
- Mobile B : Espacements de plus en plus grands ($1\text{ cm}$, $3\text{ cm}$, $5\text{ cm}$).
- Mobile C : Espacements de plus en plus petits ($5\text{ cm}$, $3\text{ cm}$, $1\text{ cm}$).

Indiquer la nature du mouvement (Uniforme, Accéléré ou Décéléré) pour chacun des trois mobiles.

6 Exercice 6 : Tapis Transporteur en Atelier

★★★ (Vitesse d'atelier)

Une bande transporteuse achemine des colis sur une longueur $d = 8\text{ m}$ pendant une durée $t = 16\text{ secondes}$.

6.1. Calculer la vitesse $v$ du tapis en m/s.
6.2. Convertir cette vitesse en km/h.

7 Exercice 7 : Temps de Réaction et Distance du Véhicule

★★★ (Sécurité routière)

Un véhicule roule à la vitesse de $v = 15\text{ m/s}$ ($54\text{ km/h}$). Le conducteur aperçoit un obstacle. Son temps de réaction est $t_r = 1{,}0\text{ s}$.

Calculer la distance $d_r$ parcourue par le véhicule pendant le temps de réaction avant qu'il ne touche aux freins.

8 Exercice 8 : Trajectoire Circulaire d'un Point de Meule

★★★ (Mouvement circulaire)

Un point situé à la périphérie d'une meule d'atelier décrit un cercle de périmètre $P = 0{,}628\text{ m}$ ($62{,}8\text{ cm}$). La meule effectue 50 tours par seconde ($t = 1\text{ s}$).

8.1. Quelle est la nature de la trajectoire du point ?
8.2. Calculer la distance parcourue par le point en 1 seconde ($d = 50 \times 0{,}628$).
8.3. Déduire sa vitesse linéaire $v$ en m/s.