Difficile

Grandeurs produit et quotient (3)

Énoncé

Exercice 1 – Vitesse moyenne

Un TGV parcourt 270km270km en 1h15min1h15min.
\circ\quad Calcule sa vitesse moyenne en m/sm/s (attention aux unités).


Exercice 2 – Débit

Un tuyau transporte 900L900L d’eau en 10min10min.
\circ\quad Quel est son débit en m3/sm^3/s ?


Exercice 3 – Masse volumique

Un bloc de matière pèse 2,4kg2,4kg et occupe un volume de 2500cm32500cm^3.
\circ\quad Quelle est sa masse volumique en kg/m3kg/m^3 ?


Exercice 4 – Énergie

Une machine électrique fonctionne sous une puissance de 1,8kW1,8kW pendant 20min20min.
\circ\quad Calcule l’énergie consommée en kJkJ.


Exercice 5 – Trafic

Une autoroute laisse passer 2200veˊh/h2200véh/h pendant 1h45min1h45min.
\circ\quad Calcule le trafic total (nombre de véhicules).



Révéler le corrigé

Corrigé

Exercice 1 – Vitesse moyenne

Énoncé : 270km270km en 1h15min1h15min.

Conversion du temps :
1h15min=1,25h1h15min = 1{,}25h

Formule de la vitesse moyenne : v=dtv = \dfrac{d}{t} en km/hkm/h d'abord :
v=2701,25=216 km/hv = \dfrac{270}{1{,}25} = 216~km/h

Conversion de km/hkm/h en m/sm/s :
1km/h=10003600=518m/s1km/h = \dfrac{1000}{3600} = \dfrac{5}{18}m/s
Donc :
216×518=60m/s216 \times \dfrac{5}{18} = 60m/s

La vitesse moyenne du TGV est donc de 60m/s60m/s.


Exercice 2 – Débit

Énoncé : 900L900L en 10min10min.

Conversion des volumes :
900L=0,9m3900L = 0{,}9m^3

Conversion du temps :
10min=600s10min = 600s

Formule du débit : q=Vtq = \dfrac{V}{t}

Calcul :
q=0,9600=0,0015 m3/sq = \dfrac{0{,}9}{600} = 0{,}0015~m^3/s

Le débit est donc de 0,0015m3/s0{,}0015m^3/s.


Exercice 3 – Masse volumique

Énoncé : 2,4kg2,4kg pour 2500cm32500cm^3.

Conversion du volume :
2500cm3=2500×106=0,0025m32500cm^3 = 2500 \times 10^{-6} = 0{,}0025m^3

Formule de la masse volumique : ρ=mV\rho = \dfrac{m}{V}

Calcul :
ρ=2,40,0025=960 kg/m3\rho = \dfrac{2{,}4}{0{,}0025} = 960~kg/m^3

La masse volumique du bloc est donc de 960kg/m3960kg/m^3.


Exercice 4 – Énergie

Énoncé : 1,8kW1,8kW pendant 20min20min.

Conversion du temps :
20min=2060=13h0,333h20min = \dfrac{20}{60} = \dfrac{1}{3}h \approx 0{,}333h

Énergie en kWhkWh :
E=P×tE = P \times t
E=1,8×0,3330,5994 kWhE = 1{,}8 \times 0{,}333 \approx 0{,}5994~kWh

Conversion en JJ :
0,5994×3600000=2157840J0{,}5994 \times 3600000 = 2157840J

Conversion en kJkJ :
2157840J=2157,84kJ2157840J = 2157,84kJ

L’énergie consommée est donc environ 2158kJ2158kJ.


Exercice 5 – Trafic

Énoncé : 2200veˊh/h2200véh/h pendant 1h45min1h45min.

Conversion du temps :
1h45min=1,75h1h45min = 1{,}75h

Formule : T=q×tT = q \times t

Calcul :
T=2200×1,75=3850 veˊhiculesT = 2200 \times 1{,}75 = 3850~véhicules

Au total, 38503850 véhicules sont passés sur l’autoroute.