3.3. Questions conceptuelles#
Question 1
Donnez un exemple dans lequel il existe des distinctions claires entre la distance parcourue, le déplacement et l’amplitude du déplacement. Identifiez spécifiquement chaque quantité dans votre exemple.
réponse
Sol
Question 2
Dans quelles circonstances la distance parcourue est-elle égale à l’amplitude du déplacement? Quel est le seul cas dans lequel l’amplitude du déplacement et celle du déplacement sont exactement les mêmes?
réponse
Sol
Question 3
Les bactéries vont et viennent en utilisant leurs flagelles (structures qui ressemblent à de petites queues). Des vitesses allant jusqu’à \(50\,\mu m/s\) (\(50\cdot 10^{-6}\,m/s\)) ont été observés. La distance totale parcourue par une bactérie est grande pour sa taille, tandis que son déplacement est petit. Pourquoi?
réponse
Elles “tournent en rond”
Question 4
Donnez un exemple d’un appareil utilisé pour mesurer le temps. Quel changement dans cet appareil indique un changement dans le temps ?
réponse
Une horloge.
Le mouvement (le déplacement) des aiguilles.
Question 5
Il y a une distinction entre la vitesse scalaire moyenne et l’amplitude de la vitesse moyenne. Donnez un exemple qui illustre la différence entre ces deux quantités.
réponse
La vitesse scalaire moyenne utilise la distance totale parcourue, alors que la vitesse moyenne utilise le déplacement. Un sprinter qui fait une tour de stade (\(400\,m\)) en \(50\,s\) aura une vitesse scalaire moyenne de \(\dfrac{400}{50}=8\,m/s\) mais une vitesse moyenne nulle, puisqu’il revient à son point de départ.
Question 6
Le compteur kilométrique d’une voiture mesure-t-il la position ou le déplacement? Son compteur de vitesse mesure-t-il la vitesse ou la vitesse scalaire?
réponse
Le compteur kilométrique mesure le déplacement.
Le compteur de vitesse mesure la vitesse scalaire.
Question 7
Si vous divisez la distance totale parcourue lors d’un trajet en voiture (tel que déterminé par le compteur kilométrique) par la durée du trajet, calculez-vous la vitesse scalaire moyenne ou l’amplitude de la vitesse moyenne? Dans quelles circonstances ces deux quantités sont-elles identiques?
réponse
La vitesse scalaire moyenne. Ces deux quantités sont égales lors d’un mouvement rectiligne uniforme (M.R.U).
Question 8
Comment la vitesse instantanée et la vitesse scalaire instantanée sont-elles liées l’une à l’autre? En quoi diffèrent-elles?
réponse
La vitesse scalaire instantanée est la valeur absolue de la vitesse instantanée.
La vitesse instantanée donne la direction du déplacement grâce aux signes \(+\) et \(-\).