Agilité

Grandeurs produit et quotient : problèmes combinés

Énoncé

Exercice 1 – Vitesse et énergie

Une voiture de puissance 80kW80kW roule pendant 2h2h à une vitesse moyenne de 90km/h90km/h.
\circ\quad 1) Combien de kilomètres a-t-elle parcouru ?
\circ\quad 2) Quelle énergie a-t-elle consommée en kWhkWh ?


Exercice 2 – Débit et masse volumique

Une citerne reçoit de l’eau à un débit de 5L/s5L/s pendant 20min20min. La masse volumique de l’eau est 1000kg/m31000kg/m^3.
\circ\quad 1) Quel est le volume total d’eau en m3m^3 ?
\circ\quad 2) Quelle est la masse totale d’eau reçue en kgkg ?


Exercice 3 – Trafic et vitesse

Un péage enregistre un débit de 1800veˊh/h1800véh/h. La vitesse moyenne des voitures est de 90km/h90km/h.
\circ\quad 1) Combien de véhicules passent en 45min45min ?
\circ\quad 2) En supposant que les voitures sont espacées régulièrement, quelle est la distance moyenne entre deux voitures (en mètres) ?



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Corrigé

Exercice 1 – Vitesse et énergie

Données : 80kW80kW, 2h2h, 90km/h90km/h

1) Distance parcourue :
Formule : d=v×td = v \times t

Calcul :
d=90×2=180kmd = 90 \times 2 = 180km

La voiture a parcouru 180km180km.

2) Énergie consommée :
Formule : E=P×tE = P \times t

Calcul :
E=80×2=160 kWhE = 80 \times 2 = 160~kWh

L’énergie consommée est donc de 160kWh160kWh.


Exercice 2 – Débit et masse volumique

Données : 5L/s5L/s, 20min20min, ρ=1000kg/m3\rho = 1000kg/m^3

1) Volume total d’eau :
Conversion du temps : 20min=1200s20min = 1200s

Débit en L/sL/s : q=5L/sq = 5L/s

Volume total :
V=q×t=5×1200=6000LV = q \times t = 5 \times 1200 = 6000L

Conversion en m3m^3 :
6000L=6m36000L = 6m^3

Le volume total d’eau est 6m36m^3.

2) Masse totale d’eau :
Formule : m=ρ×Vm = \rho \times V

Calcul :
m=1000×6=6000kgm = 1000 \times 6 = 6000kg

La masse totale d’eau est 6000kg6000kg.


Exercice 3 – Trafic et vitesse

Données : 1800veˊh/h1800véh/h, 90km/h90km/h

1) Nombre de véhicules en 45min45min :
Conversion du temps : 45min=0,75h45min = 0{,}75h

Formule : T=q×tT = q \times t

Calcul :
T=1800×0,75=1350 veˊhiculesT = 1800 \times 0{,}75 = 1350~véhicules

1350 véhicules sont passés en 45min45min.

2) Distance moyenne entre deux voitures :
À 90km/h90km/h, la vitesse est :
90×10003600=25m/s90 \times \dfrac{1000}{3600} = 25m/s

Débit en veˊh/svéh/s :
1800veˊh/h=18003600=0,5veˊh/s1800véh/h = \dfrac{1800}{3600} = 0{,}5véh/s

Donc, une voiture passe toutes les 2s2s.

Distance entre deux voitures :
vitesse×temps=25×2=50mvitesse \times temps = 25 \times 2 = 50m

La distance moyenne entre deux voitures est donc 50m50m.