En physique, la vitesse moyenne se rapporte à l'espace parcouru par un corps dans une période de temps donnée.
Pour calculer la vitesse moyenne dans les questions, utilisez la formule Vm = distance/temps. L'unité du système international pour cette quantité est m/s (mètres par seconde).
question 1
(FCC) Quelle est la vitesse moyenne, en km/h, d'une personne marchant 1200 m en 20 min ?
a) 4.8
b) 3.6
c) 2,7
d) 2.1
e) 1.2
Alternative correcte: b) 3.6.
1ère étape: transformer les mètres en kilomètres.
Sachant que 1 km correspond à 1000 mètres, on a :
2ème étape: transformer les minutes en heures.
3ème étape: calculez la vitesse moyenne en km/h.
La vitesse moyenne est donc de 3,6 km/h.
Voir aussi: Vitesse moyenne
question 2
Alonso a décidé de visiter les villes proches de la région où il vit. Pour connaître les lieux, il a passé 2 heures à parcourir une distance de 120 km. À quelle vitesse Alonso était-il sur son trajet ?
a) 70 km/h
b) 80 km/h
c) 60 km/h
d) 90 km/h
Alternative correcte: c) 60 km.
La vitesse moyenne s'exprime mathématiquement par :
Où,
V est la vitesse moyenne ;
c'est l'espace couvert ;
est le temps passé.
En remplaçant les données de l'instruction dans la formule, nous avons :
Par conséquent, pour connaître la région, Alonso a voyagé à une vitesse moyenne de 60 km/h.
question 3
(Cesgranrio) Une personne qui court parcourt 4,0 km à une vitesse moyenne de 12 km/h. Le temps de trajet est :
a) 3,0 minutes
b) 8,0 minutes
c) 20 minutes
d) 30 minutes
e) 33 minutes
Alternative correcte: c) 20 min.
1ère étape: calculez le temps passé en heures à l'aide de la formule de vitesse.
2ème étape: convertir des heures en minutes.
Par conséquent, le temps de trajet est de 20 minutes.
Voir aussi: Formules cinématiques
question 4
Laura marchait dans le parc à une vitesse de 10 m/s sur son vélo. En effectuant la conversion d'unités, quelle serait cette vitesse si on l'exprimait en kilomètres par heure ?
a) 12 km/h
b) 10 km/h
c) 24 km/h
d) 36 km/h
Alternative correcte: d) 36 km/h.
Le moyen le plus rapide de convertir m/s en km/h, et vice versa, est d'utiliser la relation suivante :
Par conséquent:
Remarquez comment la valeur de 3,6 a été obtenue pour multiplier la vitesse, en m/s, et la transformer en km/h.
Voici une autre façon d'effectuer le calcul :
Sachant que 1 km correspond à 1000 m et 1 h représente 3600 secondes, on peut, grâce à la règle de trois, retrouver les valeurs que l'on va appliquer dans la formule.
1ère étape: conversion de la distance de mètres en kilomètres.
2ème étape: conversion du temps de secondes en heures.
3ème étape: application des valeurs dans la formule de vitesse.
De différentes manières, nous arrivons au même résultat, qui est de 36 km/h.
question 5
(Unitau) Une voiture maintient une vitesse constante de 72,0 km/h. En une heure et dix minutes il parcourt, en kilomètres, la distance de :
a) 79,2
b) 80,0
c) 82,4
d) 84,0
e) 90,0
Alternative correcte: d) 84.0.
1ère étape: calculez le temps en minutes qui correspond à 1h 10min.
Étape 2: Calculez la distance parcourue en utilisant la simple règle de trois.
Si la vitesse de montée est de 72 km/h, cela signifie qu'en 1 heure, soit 60 minutes, la voiture a parcouru 72 km. Pendant 70 minutes, nous avons :
La distance parcourue est donc de 84 kilomètres.
question 6
A partir du temps zéro, un véhicule quitte la position initiale de 60 mètres et atteint la position finale de 10 mètres après 5 secondes. Quelle est la vitesse moyenne du véhicule pour effectuer ce parcours ?
a) 10 m/s
b) – 10 m/s
c) 14 m/s
d) nul
Alternative correcte: b) – 10 m/s.
1ère étape: déterminer l'espace parcouru.
Pour cela, on soustrait la position finale de la position initiale.
Notez que le décalage est négatif. Lorsque cela se produit, cela signifie que l'objet a effectué un mouvement dans le sens opposé à l'orientation positive de la trajectoire, c'est-à-dire que le chemin a été effectué dans le sens décroissant des positions.
2ème étape: déterminer le temps mis pour effectuer le parcours.
Tout comme nous l'avons fait à l'étape précédente, soustrayons également la valeur finale de la valeur initiale.
3ème étape: calculer la vitesse moyenne.
Nous devons maintenant entrer les valeurs trouvées précédemment dans la formule et effectuer la division.
Voir la représentation de ce déplacement dans l'image ci-dessous.
question 7
(UEL) Un petit animal se déplace à une vitesse moyenne égale à 0,5 m/s. La vitesse de cet animal en km/jour est :
a) 13,8
b) 48,3
c) 43,2
d) 4.30
e) 1,80
Alternative correcte: c) 43.2.
1ère étape: convertir l'unité mètre en kilomètres.
2ème étape: convertir l'unité de seconde en jour.
Sachant que:
1 heure a 3600 secondes car
1 jour a 86400 secondes car
Par conséquent:
3ème étape: calculez la vitesse moyenne en km/jour.
Notez une autre façon de faire ce calcul :
La vitesse moyenne de l'animal est de 0,5 m/s, c'est-à-dire qu'en 1 seconde l'animal parcourt 0,5 m. On retrouve la distance parcourue en une journée comme suit :
Si 1 km fait 1000 m, il suffit de diviser 43 200 mètres par 1000 et nous constaterons que la vitesse moyenne est de 43,2 km/jour.
Voir aussi: Mouvement uniforme
question 8
Pedro et Maria sont sortis faire un tour en voiture. Ils ont quitté São Paulo à 10 heures du matin en direction de Braúna, située à 500 km de la capitale.
Comme le trajet était long, ils ont fait deux arrêts de 15 minutes pour faire le plein d'essence et ont également passé 45 minutes pour le déjeuner. En arrivant à la destination finale, Maria a regardé sa montre et a vu qu'il était 18 heures.
Quelle est la vitesse moyenne du trajet ?
a) 90 km/h
b) 105 km/h
c) 62,5 km/h
d) 72,4 km/h
Alternative correcte: c) 62,5 km/h
Pour calculer la vitesse moyenne, le temps qu'il faut prendre en compte sont les instants initial et final, quel que soit le nombre d'arrêts effectués. Par conséquent:
Maintenant, en possession du temps passé, on peut calculer la vitesse moyenne.
question 9
(FGV) Dans une course de Formule 1, le tour le plus rapide a été réalisé en 1 min et 20 s à une vitesse moyenne de 180 km/h. Peut-on dire que la longueur de la piste, en mètres, est ?
a) 180
b) 4000
c) 1800
d) 14400
e) 2160
Alternative correcte: b) 4000.
Pour convertir la vitesse de km/h en m/s, nous utilisons le facteur de conversion 3,6.
Par conséquent, 180 km/h correspond à 50 m/s.
Sachant que 1 min contient 60 s, alors le meilleur temps au tour est :
1min20s = 60s + 20s = 80s
En utilisant la formule de vitesse, nous pouvons calculer la longueur de la piste.
Une autre façon de résoudre le problème est :
1ère étape: convertir le temps donné en secondes.
2ème étape: convertir la distance en mètres.
3ème étape: transformer l'unité de vitesse moyenne en m/s.
4ème étape: calculez la longueur de la piste.
Sachant que 1 minute correspond à 60 secondes et en ajoutant aux 20 secondes restantes, on a :
Nous avons effectué le calcul suivant pour calculer la longueur de piste :
Par conséquent, la longueur de la piste est de 4000 mètres.
question 10
Carla a quitté son domicile en direction de la maison de ses proches, distante de 280 km. Elle a parcouru la moitié du parcours avec une vitesse de 70 km/h et, dans l'autre moitié du parcours, elle a décidé de réduire encore plus la vitesse, complétant le parcours à 50 km/h.
Quelle a été la vitesse moyenne réalisée sur le parcours ?
a) 100 km/h
b) 58,33 km/h
c) 80 km/h
d) 48,22 km/h
Alternative correcte: b) 58,33 km/h.
Comme le déplacement total effectué par Carla était de 280 km, on peut dire que les sections effectuées à différentes vitesses étaient de 140 km chacune.
La première étape pour résoudre cette question est de calculer le temps qu'il a fallu pour couvrir chaque section avec la vitesse appliquée.
1ère étape: calculez le temps dans la première partie du parcours avec une vitesse de 70 km/h
2ème étape: calculez le temps sur la deuxième partie du parcours à une vitesse de 50 km/h
3ème étape: calculer le temps total pour effectuer le déplacement de 280 km
4ème étape: calculer la vitesse moyenne du trajet
Par conséquent, la vitesse moyenne du parcours était de 58,33 km/h.
question 11
(Mackenzie) M. José sort de chez lui en marchant à une vitesse constante de 3,6 km/h, en direction du supermarché qui se trouve à 1,5 km. Son fils Fernão, 5 minutes plus tard, court vers son père, prenant le portefeuille qu'il avait oublié. Sachant que le garçon rencontre son père au moment où il arrive au supermarché, on peut dire que la vitesse moyenne de Fernão était égale à :
a) 5,4 km/h
b) 5,0 km/h
c) 4,5 km/h
d) 4,0 km/h
e) 3,8 km/h
Alternative correcte: c) 4,5 km/h.
Si M. José et son fils se dirigent vers le supermarché, alors cela signifie que la distance parcourue () pour les deux est égal.
Comme les deux arrivent au supermarché en même temps, l'heure finale est la même. Ce qui change de l'un à l'autre, c'est l'heure initiale, puisque Fernão va rencontrer son père 5 minutes après son départ.
Sur la base de ces informations, nous pouvons calculer la vitesse de Fernão comme suit :
1ère étape: appliquer la formule vitesse moyenne pour connaître le temps passé par M. José.
2ème étape: convertir des heures en minutes.
3ème étape: calculez la vitesse moyenne de Fernão.
Sachant que Fernão a quitté la maison 5 minutes après son père, le temps mis par lui pour se rendre au supermarché était d'environ 20 minutes ou 0,333 h.
Nous appliquons les données dans la formule de vitesse moyenne.
Par conséquent, la vitesse moyenne de Fernão était égale à 4,5 km/h.
question 12
(UFPA) Maria a quitté Mosqueiro à 6h30, d'un point sur la route où la marque kilométrique indiquait le km 60. Elle est arrivée à Belém à 7h15, où la marque kilométrique de la route indiquait le km 0. La vitesse moyenne, en kilomètres par heure, de la voiture de Maria, sur son trajet de Mosqueiro à Belém, était de :
a) 45
b) 55
c) 60
d) 80
e) 120
Alternative correcte: d) 80.
1ère étape: calculer le temps passé en heures
2ème étape: calculer la vitesse moyenne.
Par conséquent, la vitesse moyenne de la voiture de Maria était de 80 km/h.
question 13
(Fatec) Un ascenseur monte et parcourt 40 m en 20 s. Il revient ensuite à la position de départ en prenant le même temps. La vitesse scalaire moyenne de l'ascenseur sur l'ensemble du trajet est :
a) 0 m/s
b) 2 m/s
c) 3 m/s
d) 8 m/s
e) 12 m/s
Alternative correcte: a) 0 m/s
La formule de calcul de la vitesse moyenne est :
Si l'ascenseur est monté, du sol, mais est revenu à la position initiale, cela signifie que son déplacement était égal à zéro et, par conséquent, sa vitesse correspond à 0 m/s, comme
Voir aussi: Mouvement uniforme - Exercices
question 14
(UFPE) Le graphique représente la position d'une particule en fonction du temps. Quelle est la vitesse moyenne des particules, en mètres par seconde, entre les instants t 2,0 min et t 6,0 min ?
a) 1,5
b) 2,5
c) 3,5
d) 4,5
e) 5.5
Alternative correcte: b) 2.5.
1ère étape: calculez la vitesse moyenne entre 2,0 min et 6,0 min.
2ème étape: transformer l'unité de m/min en m/s.
Par conséquent, la vitesse moyenne des particules entre le temps t 2,0 min et t 6,0 min était de 2,5 m/s.
Voir aussi: Cinématique - Exercices
question 15
(UEPI) Dans sa trajectoire, un bus inter-États a parcouru 60 km en 80 min, après un arrêt de 10 min, il a continué parcourir encore 90 km à une vitesse moyenne de 60 km/h et, enfin, après 13 min d'arrêt, il parcourut encore 42 km en 30 minutes. La vraie affirmation sur le mouvement du bus, du début à la fin du voyage, est qu'il :
a) parcouru une distance totale de 160 km
b) a passé un temps total égal au triple du temps passé sur le premier segment de voyage
c) développé une vitesse moyenne de 60,2 km/h
d) n'a pas changé sa vitesse moyenne à la suite d'arrêts
e) aurait développé une vitesse moyenne de 57,6 km/h s'il n'avait pas fait des arrêts
Alternative correcte: e) aurait développé une vitesse moyenne de 57,6 km/h s'il n'avait pas fait d'arrêts.
Un tort. Le trajet parcouru par le bus était de 192 km, car
b) FAUX. Pour que le temps total soit le triple du premier tronçon, le temps pris doit être de 240 minutes, mais la trajectoire a été réalisée en 223 minutes.
épais. La vitesse moyenne développée était de 51,6 km/h, puisque 223 minutes correspondent à environ 3,72 h.
d) FAUX. La vitesse moyenne a été modifiée, puisque le calcul de cette quantité ne prend en compte que les instants finaux et initiaux. Ainsi, plus le temps pour effectuer un trajet est long, plus la vitesse moyenne est faible.
c'est juste. Deux arrêts ont été effectués, 10 et 13 minutes, ce qui a retardé le voyage de 23 minutes. Si ce temps n'était pas passé, la vitesse moyenne serait d'environ 57,6 km/h.