Mouvement, référentiel et vitesse

Chaque affirmation, vraie ou fausse, avec son explication.

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1. 1

   Deux points d’un même objet en mouvement peuvent décrire des trajectoires différentes.

   Vrai

   La trajectoire est l’ensemble des positions successives d’un point : chaque point d’un objet peut donc décrire la sienne.

2. 2

   Pour décrire le mouvement d’un objet, le référentiel doit forcément être la Terre.

   Faux

   Le référentiel est l’objet choisi comme référence : le quai, un train ou la Terre peuvent servir, selon ce que l’on veut décrire.

3. 3

   Sur une autoroute limitée à 130 km/h, une voiture roulant à cette vitesse va à plus de la moitié de la vitesse d’un TGV roulant à 300 km/h.

   Faux

   La moitié de 300 km/h fait 150 km/h ; or 130 km/h est inférieur à 150 km/h, donc la voiture roule à moins de la moitié de cette vitesse.

4. 4

   Dans des conditions habituelles, le son se propage dans l’air à environ 340 m/s. À cette vitesse, il est plus rapide qu’un TGV roulant à 300 km/h.

   Vrai

   340 m/s équivaut à environ 1 224 km/h (on multiplie par 3,6), soit plus que 300 km/h.

5. 5

   Un objet immobile par rapport à la Terre est forcément immobile par rapport au Soleil.

   Faux

   La Terre effectue une révolution autour du Soleil : par rapport au Soleil, un objet immobile sur Terre est donc en mouvement avec elle.

6. 6

   Sachant qu’un tour de la Station spatiale internationale dure environ 90 min, elle fait environ 16 tours complets de la Terre en 24 h.

   Vrai

   Un tour dure environ 1,5 h et une journée environ 24 h : 24 ÷ 1,5 = 16 tours.

7. 7

   Un objet qui va deux fois plus vite parcourt deux fois moins de distance pendant une même durée.

   Faux

   Pendant une même durée, la distance est proportionnelle à la vitesse (d = v × t) : deux fois plus vite, deux fois plus loin.

8. 8

   Un TGV roulant à 300 km/h va environ soixante fois plus vite qu’un piéton qui marche à 5 km/h.

   Vrai

   300 km/h ÷ 5 km/h = 60 : le TGV roule à 300 km/h et le piéton marche à environ 5 km/h.

9. 9

   Pour connaître la vitesse d’un objet, il suffit de mesurer la distance qu’il parcourt.

   Faux

   La relation v = d/t montre qu’il faut aussi connaître la durée t du parcours pour calculer la vitesse.

10. 10

    Pendant une année, la Terre tourne sur elle-même moins de cent fois.

    Faux

    Une rotation dure environ 24 heures et une année compte environ 365 jours : la Terre tourne bien plus de cent fois.

11. 11

    En 600 secondes, un TGV roulant à 300 km/h parcourt environ 50 km.

    Vrai

    600 s font un sixième d’heure (1 h = 3 600 s) : à 300 km/h, la distance vaut 300 ÷ 6 = 50 km.

12. 12

    Deux objets qui suivent une même trajectoire circulaire ont forcément la même valeur de vitesse.

    Faux

    La trajectoire indique le chemin suivi, pas la valeur de la vitesse : deux objets peuvent suivre un même cercle à des vitesses différentes.

13. 13

    Un objet en mouvement rectiligne uniforme parcourt des distances égales pendant des durées égales.

    Vrai

    Sa vitesse ne change pas : pendant des durées égales, il parcourt donc la même distance, puisque d = v × t.

14. 14

    Sur une voie rectiligne, un TGV qui roule à 300 km/h sans changer de vitesse a un mouvement accéléré.

    Faux

    La valeur de sa vitesse ne change pas : son mouvement est rectiligne uniforme, donc il n’est pas accéléré.