La vitesse démasquée : distance, durée et calcul malin

Imagine : tu es sur ton vélo, le vent dans les cheveux. Ton copain te lance : « T'as roulé à combien ? » Tu ne sais pas quoi répondre… Pourtant, la réponse se cache dans deux informations toutes simples : la distance que tu as parcourue et le temps que ça t'a pris ! Dans ce cours n°7, tu vas apprendre à transformer ces deux nombres en une seule valeur qui claque : la vitesse. Et le plus beau, c'est que tu maîtrises déjà l'idée sans le savoir. Allez, on démasque la vitesse !

1. C'est quoi, une vitesse ?

La vitesse te dit quelle distance tu parcours pendant une durée donnée.

Quand tu dis « je roule à 20 km/h », ça signifie : « en 1 heure, je parcours 20 kilomètres ». La vitesse relie donc TOUJOURS trois grandeurs :

• la distance parcourue (notée d)
• la durée du trajet (notée t)
• la vitesse (notée v)

La formule magique est :

Autrement dit : vitesse = distance ÷ durée.

2. Bien choisir ses unités

C'est le piège n°1 ! La vitesse s'exprime toujours avec une unité de distance PAR une unité de temps.

• Si la distance est en kilomètres et la durée en heures → vitesse en km/h (kilomètres par heure).
• Si la distance est en mètres et la durée en secondes → vitesse en m/s (mètres par seconde).

! Règle d'or : les unités doivent être cohérentes. On ne mélange pas des mètres avec des heures !

3. Exemples pas à pas

Exemple 1 — Le vélo Tu parcours 30 km en 2 heures.

Tu roulais donc à 15 km/h. Facile, non ?

Exemple 2 — Le sprinter Un athlète court 100 m en 10 secondes.

Il court à 10 mètres chaque seconde. Impressionnant !

Exemple 3 — Attention aux minutes ! Une voiture parcourt 90 km en 30 minutes. Ici, il faut convertir : 30 min = 0,5 h.

(Beaucoup trop vite pour être sur la route !)

4. La formule dans tous les sens

La même formule permet de trouver ce qui te manque :

• Pour la distance : d = v × t
• Pour la durée : t = dv

Astuce : cache avec ton doigt la grandeur cherchée dans le triangle d / (v × t) et lis ce qui reste !

À retenir

• La vitesse relie distance et durée : v = dt.
• Les unités doivent être cohérentes (km avec h, ou m avec s).
• Une vitesse s'écrit toujours « distance par temps » : km/h, m/s…
• On peut retrouver la distance (d = v × t) ou la durée (t = d/v).
• La vitesse moyenne = distance totale ÷ durée totale, même si on a ralenti ou accéléré.

★ Pour aller plus loin

Savais-tu que la lumière est le champion absolu de la vitesse ? Elle voyage à environ 300 000 km/s ! En une seconde, elle pourrait faire 7 fois le tour de la Terre. C'est tellement rapide qu'on utilise cette vitesse pour mesurer les distances dans l'espace : une « année-lumière » est la distance que la lumière parcourt en un an.

À l'inverse, le son est bien plus lent : environ 340 m/s dans l'air. C'est pour ça que lors d'un orage, tu vois l'éclair avant d'entendre le tonnerre : la lumière arrive presque instantanément, mais le son prend son temps. Compte les secondes entre l'éclair et le tonnerre, divise par 3 : tu obtiens la distance de l'orage en kilomètres !

Enfin, pour convertir des km/h en m/s, il existe une astuce : on divise par 3,6. Ainsi, 90 km/h = 25 m/s. C'est utile pour comparer la vitesse d'une voiture et celle d'un sprinter dans la même unité.

Sources pour creuser

Livres :

• La physique est un jeu d'enfant — collection Fleurus (vulgarisation adaptée aux collégiens).
• L'encyclo de la physique — éditions Nathan (notions de mouvement et vitesse illustrées).

Vidéos / chaînes YouTube :

• Chaîne « Physique-Chimie facile » : cherche « vitesse moyenne 4ème calcul ».
• Chaîne « Yvan Monka » (surtout maths, mais utile pour les conversions d'unités) : cherche « conversion km/h m/s ».

Ressources institutionnelles :

• lumni.fr : rubrique Physique-Chimie collège, cherche « vitesse et mouvement ».
• education.gouv.fr : programmes officiels du cycle 4 pour vérifier les attendus.