Exemple de questions sur le mouvement rectiligne

19 exemples de questions sur le mouvement rectiligne

1. Observez le graphique de la vitesse (v) en fonction du temps (t) d'un objet se déplaçant en ligne droite. L'amplitude de la décélération subie par l'objet est…
A. 2,5 ms^-2
B. 3,5 ms^-2
C. 4,0 ms^-2
D. 5,0 ms^-2
E. 6,0 ms^-2
Discussion
AB = accélération constante (mouvement linéaire variant uniformément), BC = vitesse constante (mouvement linéaire variant uniformément), CD = décélération constante (mouvement linéaire variant uniformément).

La bonne réponse est A.

2. Le graphique ci-contre représente le mouvement rectiligne d'un objet. La distance parcourue par l'objet entre 0 et 8 s est de…
A. 72 m
B. 64 m
C. 48 m
D. 24 m
E. 12 m
Discussion
Utilisez la même méthode que pour le problème précédent, où la distance parcourue correspond à l'aire de la zone hachurée sur le graphique. Observez le graphique ci-dessus ! La zone hachurée est divisée en sections afin de pouvoir calculer l'aire à l'aide de la formule connue.
Aire du plan 1 = aire du triangle = ½ (4-0)(12-0) = ½ (4)(12) = (2)(12) = 24
Aire du plan 2 = aire du rectangle = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48

Distance parcourue pendant l'intervalle de temps de 8 secondes = 24 + 48 = 72 mètres
La bonne réponse est A.

3. Regardez le graphique de la vitesse v en fonction de t pour l'objet suivant se déplaçant en ligne droite !
La distance parcourue en 12 secondes est de…
A. 8 m
B. 10 m
C. 12 m
D. 24 m
E. 36 m
Discussion
Cette question est similaire à la précédente. Alors que la question précédente demandait la distance parcourue en 10 secondes, celle-ci demande la distance parcourue en 12 secondes.

4. Un objet se déplace en ligne droite à une vitesse constante de 36 km/h ^pendant 5 secondes, puis accélère à 1 m/s² ^pendant 10 secondes et décélère à 2 m/s² ^jusqu'à son arrêt. Le graphique (vt) représentant la trajectoire de l'objet est…

Discussion
Il est connu que :
Mouvement 1 = GLB
Vitesse constante (v) = 36 km/h = 36 (1000 m) / 3600 s = 36 000 m / 3600 s = 10 m/s
Intervalle de temps (t) = 5 secondes
Mouvement 2 = GLBB accéléré
Vitesse initiale (v_o) = vitesse de déplacement 1 = 10 m/s
Accélération (a) = 1 m/s²
Intervalle de temps (t) = 10 secondes
Mouvement 3 = GLBB décéléré
Accélération (a) = -2 m/s²
Vitesse finale (v_t) = 0m/s
Recherche : Un graphique illustrant le déplacement d'un objet

Répondre :
Le graphique peut être déterminé après avoir connu la vitesse finale du mouvement 2 et l'intervalle de temps du mouvement 3.
Vitesse finale du mouvement 2 :
v_t = v_o + à
v_t = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s
Vitesse finale du mouvement 2 (v_t) = vitesse initiale du mouvement 3 (v_o) = 20m/s
Intervalle de temps du mouvement 3 :
v_t = v_o + à
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
t = 20 / 2
t = 10 secondes

Observez le graphique ci-dessus.
Mouvement 1 : L'objet se déplace à une vitesse constante de 10 m/s pendant 5 secondes.
Mouvement 2 : L'objet accélère pendant 10 secondes jusqu'à ce que sa vitesse atteigne 20 m/s.
Mouvement 3 : L’objet est ralenti pendant 10 secondes jusqu’à son arrêt.
Le graphique approprié est celui de la réponse B.
La bonne réponse est B.

5. Une voiture se déplace initialement en ligne droite à une vitesse constante de 5 m/ ^s . Après avoir maintenu cette vitesse pendant 10 s, elle accélère de manière à atteindre une accélération de 1 m/ ^s² pendant les 5 secondes suivantes . Le moteur est ensuite coupé, et la voiture s'arrête après avoir parcouru une distance totale de 137,5 m. Le mouvement de la voiture peut être décrit par un graphique de la vitesse (v) en fonction du temps (t), ce qui est approprié.

Discussion
Il est connu que :
Mouvement 1 = GLB
Vitesse constante (v) = 5 m/s
Intervalle de temps (t) = 10 secondes
Mouvement 2 = GLBB accéléré
Vitesse initiale (v_o) = vitesse de déplacement 1 = 5 m/s
Accélération (a) = 1 m/s²
Intervalle de temps (t) = 5 secondes
Mouvement 3 = GLBB décéléré
Vitesse finale (v_t) = 0m/s
Distance totale parcourue (s) = 137,5 m/s
Recherche : Un graphique illustrant le déplacement d'un objet
Répondre :
Distance parcourue par le mouvement 1 :
s = vt = (5)(10) = 50 mètres
Distance parcourue par le mouvement 2 :
s = v_o t + ½ ಠ= (5)(5) + ½ (1)(5)² = 25 + ½ (25) = 25 + 12,5 = 37,5 mètres
Distance parcourue par le mouvement 3 :
137,5 – (50 + 37,5) = 137,5 – 87,5 = 50 mètres

Le graphique peut être déterminé après avoir connu la vitesse finale du mouvement 2 et l'intervalle de temps du mouvement 3.
Vitesse finale du mouvement 2
La vitesse finale du mouvement 2 est calculée à partir des données du mouvement 2.
v_t = v_o + à
v_t = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s
Vitesse finale du mouvement 2 (v_t) = vitesse initiale du mouvement 3 (v_o) = 10m/s

Intervalle de temps du mouvement 3
L'intervalle de temps peut être calculé une fois la décélération connue. Le calcul de la décélération (a) et de l'intervalle de temps (t) utilise les données de mouvement 3.

Décélération d'un objet en mouvement 3 :
v_t² = v_o² + 2 essieux
0² = 10² + 2 a (50)
0 = 100 + 100 a
100 = -100 a
a = – 100 / 100
a = – 1 m/s²
Intervalle de temps du mouvement 3 :
v_t = vo + at
0 = 10 + (-1) t
0 = 10 – t
t = 10 secondes
Observez le graphique ci-dessus.
Mouvement 1 : L'objet se déplace à une vitesse constante de 5 m/s pendant 10 secondes.
Mouvement 2 : L'objet accélère pendant 5 secondes jusqu'à ce que sa vitesse atteigne 10 m/s.
Mouvement 3 : L’objet est ralenti pendant 10 secondes jusqu’à son arrêt.
La bonne réponse est D.

6. Une voiture d'une masse de 800 kg se déplace en ligne droite à une vitesse initiale de 36 km/h.^-1 Après avoir parcouru une distance de 150 m, la vitesse atteint 72 km/h.^-1Le temps de trajet de la voiture est de…
A. 5 secondes
B. 10 secondes
C. 17 secondes
D. 25 secondes
E. 35 secondes
Discussion
Il est connu que :
v_o = 36 km/h = 72 000 m / 3 600 s = 10 m/s
v_t = 72 km/h = 72 000 m / 3 600 s = 20 m/s
s = 150 mètres
Question posée : temps de trajet (t) ?
Répondre :
Il existe trois formules pour le mouvement linéaire uniformément accéléré (GLBB) :
v_t = v_o + à
s = vo t + ½ at²
v_t² = v_o² + 2 essieux
D'après les données connues, nous ne pouvons pas calculer directement le temps de trajet à l'aide de l'une des formules ci-dessus.
Calculez d'abord l'accélération (a) en utilisant la 3ème formule.
v_t² = v_o² + 2 essieux
20² = 10² + 2 a (150)
400 = 100 + 300 a
400 – 100 = 300 a
300 = 300 a
a = 300 / 300
a = 1 m/s²
Calculez l'intervalle de temps (t) en utilisant la 1ère formule.
v_t = v_o + à
20 = 10 + (1) t
20 – 10 = t
t = 10 secondes
La bonne réponse est B.

7. Un automobiliste roule à 20 m/s. Apercevant un dos d'âne, il freine et la voiture s'arrête après 5 secondes. Calculez la distance parcourue par la voiture.
Discussion
Il est connu que :
Vitesse initiale (v_o) = 20m/s
Vitesse finale (v_t) = 0m/s
Intervalle de temps (t) = 5 secondes
Question posée : distance parcourue (s)
Répondre :
Commencez par calculer la décélération de la voiture :
v_t = v_o + à
0 = 20 + 5
-20 = 5a
a = -20/5
a = -4 m/s²
Calculez la distance parcourue par la voiture :
s = v_o t + 1/2 à²
s = (20)(5) + 1/2 (-4)(5)2 = (20)(5) + (-2)(25)
s = 100 – 50
s = 50 mètres
La distance parcourue par la voiture est de 50 mètres.

8. Regardez l'image suivante.

La distance parcourue par l'objet à l'instant t = 40 secondes est…

A. 100 m

B. 160 m

C. 220 m

D. 280 m

E. 320 m

Discussion

Aire du champ 1 = aire du rectangle = (20-0)(8-0) = (20)(8) = 160 mètres

Aire du plan 2 = aire du triangle = ½ (25-20)(8-0) = ½ (5)(8) = (5)(4) = 20 mètres

Aire du plan 3 = aire du triangle = ½ (30-25)(8-0) = ½ (5)(8) = (5)(4) = 20 mètres

Aire du champ 4 = aire du rectangle = (40-30)(8-0) = (10)(8) = 80 mètres

Distance parcourue pendant un intervalle de temps de 40 secondes = 160 + 20 + 20 + 80 = 280 mètres

La bonne réponse est D.

9. Le changement de vitesse d'un objet se déplaçant pendant 20 secondes est illustré dans le graphique vt ci-dessous !

La distance parcourue par un objet en mouvement est…

A. 200 m

B. 260 m

C. 300 m

D. 400 m

E. 470 m

Discussion

Aire du plan 1 = aire du triangle = ½ (5-0)(20-0) = ½ (5)(20) = (5)(10) = 50 mètres

Aire du champ 2 = aire du rectangle = (15-5)(20-0) = (10)(20) = 200 mètres

Aire du plan 3 = aire du triangle = ½ (20-15)(20-0) = ½ (5)(20) = (5)(10) = 50 mètres

Distance parcourue pendant un intervalle de temps de 20 secondes = 50 + 200 + 50 = 300 mètres

La bonne réponse est C.

10. Un objet se déplace en ligne droite à une vitesse constante de 36 km/h ^pendant 5 secondes, puis accélère à 1 m/s² ^pendant 10 secondes et décélère à 2 m/s² ^jusqu'à son arrêt. Le graphique (vt) représentant la trajectoire de l'objet est…

Discussion

Il est connu que :
Mouvement 1 = GLB
Vitesse constante (v) = 36 km/h = 36 (1000 m) / 3600 s = 36 000 m / 3600 s = 10 m/s
Intervalle de temps (t) = 5 secondes
Mouvement 2 = GLBB accéléré
Vitesse initiale (v_o) = vitesse de déplacement 1 = 10 m/s
Accélération (a) = 1 m/s²
Intervalle de temps (t) = 10 secondes
Mouvement 3 = GLBB décéléré
Accélération (a) = -2 m/s²
Vitesse finale (v_t) = 0m/s
Recherche : Un graphique illustrant le déplacement d'un objet
Répondre :

Le graphique peut être déterminé après avoir connu la vitesse finale du mouvement 2 et l'intervalle de temps du mouvement 3.
Vitesse finale du mouvement 2 :
v_t = v_o + à
v_t = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s

Vitesse finale du mouvement 2 (v_t) = vitesse initiale du mouvement 3 (v_o) = 20m/s
Intervalle de temps du mouvement 3 :
v_t = v_o + à
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
t = 20 / 2
t = 10 secondes

Observez le graphique ci-dessus.
Mouvement 1 : L'objet se déplace à une vitesse constante de 10 m/s pendant 5 secondes.
Mouvement 2 : L'objet accélère pendant 10 secondes jusqu'à ce que sa vitesse atteigne 20 m/s.
Mouvement 3 : L’objet est ralenti pendant 10 secondes jusqu’à son arrêt.
Le graphique approprié est celui de la réponse B.
La bonne réponse est B.

11. Une voiture se déplace initialement en ligne droite à une vitesse constante de 5 m/ ^s . Après avoir maintenu cette vitesse pendant 10 s, elle accélère de manière à atteindre une accélération de 1 m/ ^s² pendant les 5 secondes suivantes . Le moteur est ensuite coupé, et la voiture s'arrête après avoir parcouru une distance totale de 137,5 m. Le mouvement de la voiture peut être décrit par un graphique de la vitesse (v) en fonction du temps (t), ce qui est approprié.

Discussion
Il est connu que :
Mouvement 1 = GLB
Vitesse constante (v) = 5 m/s
Intervalle de temps (t) = 10 secondes
Mouvement 2 = GLBB accéléré
Vitesse initiale (v_o) = vitesse de déplacement 1 = 5 m/s
Accélération (a) = 1 m/s²
Intervalle de temps (t) = 5 secondes
Mouvement 3 = GLBB décéléré
Vitesse finale (v_t) = 0m/s

Distance totale parcourue (s) = 137,5 m/s
Recherche : Un graphique illustrant le déplacement d'un objet
Répondre :
Distance parcourue par le mouvement 1 :
s = vt = (5)(10) = 50 mètres
Distance parcourue par le mouvement 2 :
s = v_o t + ½ ಠ= (5)(5) + ½ (1)(5)² = 25 + ½ (25) = 25 + 12,5 = 37,5 mètres
Distance parcourue par le mouvement 3 :
137,5 – (50 + 37,5) = 137,5 – 87,5 = 50 mètres

Le graphique peut être déterminé après avoir connu la vitesse finale du mouvement 2 et l'intervalle de temps du mouvement 3.
Vitesse finale du mouvement 2
La vitesse finale du mouvement 2 est calculée à partir des données du mouvement 2.

v _t = v _o + at

v _t = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s

Vitesse finale du mouvement 2 (v_{_t} ) = vitesse initiale du mouvement 3 (v _{_o} ) = 10 m/s

Intervalle de temps du mouvement 3

L'intervalle de temps peut être calculé une fois la décélération connue. Le calcul de la décélération (a) et de l'intervalle de temps (t) utilise les données de mouvement 3.

Décélération d'un objet en mouvement 3 :

v _t ² = v _o ² + 2 as

0² = 10² ⁺ 2a (50 ⁾

0 = 100 + 100 a

100 = -100 a

a = – 100 / 100

a = – 1 m/ ^s²

Intervalle de temps du mouvement 3 :

v _t = v _o + at

0 = 10 + (-1) t

0 = 10 – t

t = 10 secondes

Observez le graphique ci-dessus.

Mouvement 1 : L'objet se déplace à une vitesse constante de 5 m/s pendant 10 secondes.

Mouvement 2 : L'objet accélère pendant 5 secondes jusqu'à ce que sa vitesse atteigne 10 m/s.

Mouvement 3 : L’objet est ralenti pendant 10 secondes jusqu’à son arrêt.

La bonne réponse est D.

Mouvement rectiligne

12.

Le graphique de droite représente un objet se déplaçant en ligne droite. La distance parcourue par l'objet entre 0 et 8 secondes est de…

A. 72 m
B. 64 m
C. 48 m
D. 24 m
E. 12 m

Discussion
Utilisez la même méthode que pour le problème précédent, où la distance parcourue correspond à l'aire de la zone hachurée sur le graphique. Observez le graphique ci-dessus ! La zone hachurée est divisée en sections afin de pouvoir calculer l'aire à l'aide de la formule connue.
Aire du plan 1 = aire du triangle = ½ (4-0)(12-0) = ½ (4)(12) = (2)(12) = 24
Aire du plan 2 = aire du rectangle = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48

Distance parcourue pendant l'intervalle de temps de 8 secondes = 24 + 48 = 72 mètres
La bonne réponse est A.

13.

Portez une attention particulière au graphique kecepatan v contre t pour un objet se déplaçant en ligne droite ci-dessous !
La distance parcourue en 12 secondes est de…

A. 8 m
B. 10 m
C. 12 m
D. 24 m
E. 36 m

Discussion
Cette question est similaire à la précédente. Alors que la question précédente demandait la distance parcourue en 10 secondes, celle-ci demande la distance parcourue en 12 secondes.
Aire du plan 1 = aire du triangle = ½ (2-0)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
Aire du plan 2 = aire du rectangle = (6-2)(4-0) = (4)(4) = 16
Aire du plan 3 = aire du triangle = ½ (8-6)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
Aire du plan 4 = aire du triangle = ½ (10-8)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
Aire du plan 5 = aire du carré = (12-10)(4-0) = (2)(4) = 8

Distance parcourue pendant un intervalle de temps de 10 secondes = 4 + 16 + 4 + 4 + 8 = 36 mètres
La bonne réponse est D.

Source de la question :

Questions de physique pour l'examen national de fin d'études secondaires/professionnelles

Exemples de questions sur le mouvement rectiligne uniforme
14. Une voiture se déplace en ligne droite à une vitesse constante de 10 m/s. Déterminez la distance parcourue par la voiture après s'être déplacée à 10 m/s.
Discussion
Une vitesse constante de 10 mètres par seconde signifie que la voiture parcourt 10 mètres toutes les secondes.
Après 2 secondes, la moto parcourt une distance de (2)(10) = 20 mètres,
Après 3 secondes, la moto parcourt une distance de (3)(10) = 30 mètres,
Après 10 secondes, la moto parcourt une distance de (10)(10) = 100 mètres.
Pour en savoir plus, consultez la page. exemple de mouvement rectiligne uniforme

Exemple de mouvement linéaire uniformément accéléré
15. Un objet initialement au repos se déplace avec une accélération constante de 5 m/s.²Déterminez la vitesse et la distance parcourue après 5 secondes.
Discussion
(a) Vitesse après 5 secondes
Accélération constante de 5 m/s² Cela signifie que la vitesse augmente de 5 m/s toutes les secondes. Après 2 secondes, elle atteint 10 m/s. Après 5 secondes, elle atteint 25 m/s.
(b) Distance parcourue après 5 secondes
Il est connu que :
Vitesse initiale (v_o) = 0 (l'objet est initialement au repos).
Accélération (a) = 5 m/s²
Intervalle de temps (t) = 5 secondes
Question posée : distance parcourue (s)
Répondre :
s = v_o t + ½ ಠ= (0)(5) + ½ (5)(5²) = 0 + (2,5)(25) = 62,5 mètres
La distance parcourue après 5 secondes est de 62,5 mètres.

16. Une voiture de 400 kg se déplace en ligne droite à une vitesse initiale de 72 km/h. Après avoir parcouru 100 mètres, sa vitesse passe à 108 km/h. Le temps mis par la voiture pour parcourir cette distance est de…
A. 1 seconde
B. 2 secondes
C. 3 secondes
D. 4 secondes
E. 5 secondes
Discussion
Il est connu que :
v_o = 72 km/h = (72)(1000 m) / 3600 s = 20 m/s
v_t = 108 km/h = (108)(1000 m) / 3600 s = 30 m/s
s = 100 mètres
Question posée : intervalle de temps (t) ?
Répondre :

17. Le graphique ci-contre représente le mouvement d'une voiture se déplaçant en ligne droite à vitesse constante. La distance parcourue par la voiture en 8 secondes est de…

A. 40 m
B. 60 m
C. 80 m
D. 100 m
E. 120 m
Discussion
Il est connu que :
v_o = 10 m/s
v_t = 20 m/s
t = 8 secondes
Question posée : Distance(s) parcourue(s) ?
Répondre :

La bonne réponse est E.

18. Le graphique ci-contre représente le mouvement rectiligne d'un objet. La distance parcourue par l'objet entre 0 et 6 secondes est…

A. 40 m
B. 45 m
C. 50 m
D. 55 m
E. 60 m
Discussion
Distance parcourue = aire du graphique (s = vt)
Distance parcourue 1 = ½ (10)(3) = (5)(3) = 15 mètres
Distance parcourue 2 = (10)(6-3) = (10)(3) = 30 mètres
Distance totale parcourue :
15 mètres + 30 mètres = 45 mètres
La bonne réponse est B.

Pour en savoir plus, consultez la page d'exemple relative au mouvement linéaire uniformément accéléré.

Exemple de mouvement de chute libre
19. La mangue est tombée de sa tige et a touché le sol 2 secondes plus tard. La vitesse de la mangue lorsqu'elle touche le sol est de… g = 10 m/s²
Discussion
Si l'accélération due à la gravité = 10 m/s² Ainsi, une mangue, ou tout autre objet en chute libre, voit sa vitesse augmenter de 10 m/s chaque seconde. Après 2 secondes, sa vitesse est de 20 m/s.
Pour en savoir plus, consultez la page. exemple de mouvement de chute libre