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Vidéo de question : Identifier le graphique vitesse-temps correct pour un véhicule qui s’arrête Physique

Le graphique vitesse-temps montre la variation de la vitesse d’une voiture qui freine brusquement pour s’arrêter sur une surface de béton sèche. Lequel des autres graphiques représentés, [a] Graphique (a), [b] Graphique ((b), [c] Graphique (c), [d] Graphique (d) et [e] Graphique (e), correspond le mieux au graphique vitesse-temps pour la même voiture qui s’arrête, conduite par le même conducteur, mais où elle se déplace sur une surface de béton humide ?

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Transcription de vidéo

Le graphique vitesse-temps montre la variation de la vitesse d’une voiture qui freine brusquement pour s’arrêter sur une surface de béton sèche. Lequel des autres graphiques représentés (a), (b), (c), (d) et (e) correspond le mieux au graphique vitesse-temps pour la même voiture qui s’arrête, conduit par le même conducteur, mais où elle se déplace sur une surface de béton humide ?

Dans notre premier graphique, on voit la vitesse d’une voiture en fonction du temps. On nous a indiqué que cela correspond à la vitesse en fonction du temps d’une voiture qui freine puis s’arrête sur une surface de béton sèche. On peut voir qu’au début la vitesse de la voiture est constante. L’intervalle de temps pendant lequel cela se produit correspond au temps de réaction du conducteur. À la fin du temps de réaction du conducteur, il appuie sur la pédale de frein et la voiture commence à décélérer, sa vitesse diminuant jusqu’à atteindre zéro. On veut comparer ce graphique, qui correspond à la voiture s’arrêtant sur une surface de béton sèche, avec les cinq autres graphiques qui nous sont donnés comme options de réponse. On nous dit que ces options sont censées représenter le même scénario exact, sauf que cette fois-ci, la voiture s’arrête sur une surface de béton humide.

En d’autres termes, on travaille avec la même voiture, la même vitesse initiale, le même pilote, le même temps de réaction, etc. Connaissant cela, on peut commencer à examiner les graphiques (a), (b), (c), (d) et (e) et même commencer à éliminer certaines des options qui ne correspondent pas à ce scénario. Par exemple, notons que la longueur de ce segment horizontal dans les graphiques (a), (b) et (d) est plus longue que dans notre graphique d’origine. Si cela était exact, cela signifierait que le conducteur de la voiture a maintenant un temps de réaction plus lent, mais ce n’est pas vrai. La seule différence entre ces deux scénarios est que dans le premier cas, le béton est sec, et dans le deuxième cas, il s’agit d’une surface mouillée. Cela signifie qu’on peut immédiatement éliminer les options de réponse (a), (b) et (d).

En regardant notre graphique d’origine, on voit que la vitesse initiale de la voiture est mesurée en ce point sur l’axe vertical. Lorsque la voiture roule sur une surface de béton humide, on s’attend à ce que cette vitesse initiale soit la même. En regardant le choix de réponse (e), on voit qu’ici la vitesse initiale de la voiture, le segment de droite horizontal sur cette courbe, est plus grande que dans notre graphique d’origine. Cela signifierait que la voiture se déplace plus vite au début sur la surface de béton humide que sur le sec. Cela contredit le fait qu’on travaille avec la même voiture dans les deux cas. Nous barrerons également la réponse (e).

Cela nous laisse avec une seule option. Vérifions si cette option est correcte. Tout d’abord, on peut voir que le temps de réaction du conducteur dans ce cas est le même que dans notre graphique d’origine. On voit également que la vitesse initiale de la voiture dans ce cas est la même que précédemment. Mais on remarque que la différence de temps entre l’instant où le conducteur commence à freiner et l’instant où la voiture s’arrête est plus grande dans le graphique (c) que dans notre graphique vitesse-temps initial. Cela signifie que le graphique (c) nous montre une plus lente décélération de la voiture par rapport à notre graphique initial.

Cela est logique, car la surface sur laquelle la voiture roule est humide avec moins de frottement que la surface de béton sèche. On s’attend alors à ce que la voiture décélère plus lentement, c’est-à-dire à prendre plus de temps pour s’arrêter complètement. C’est exactement ce que nous montre le graphique (c). Et donc on choisit ce graphique comme réponse. Cette courbe correspond le mieux au graphique vitesse-temps qu’on attendrait d’une voiture qui pourrait générer ce graphique vitesse-temps mais qui roule maintenant sur une surface avec moins de frottement.

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