Calcul de vitesse
Ce calcul de vitesse détermine à quelle vitesse et dans quelle direction un corps se déplace. Saisissez vitesse initiale, accélération et temps, et l’outil donne vitesse finale, vitesse moyenne et distance parcourue. Il utilise l’équation courante de la physique, vous obtenez donc résultat et étapes sans réarranger à la main.
Résultats
L’outil « Calcul de vitesse » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Mouvement & force. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Pourquoi faire un calcul de vitesse
La vitesse au sens physique a une valeur et une direction, et la formule la relie à l’accélération et au temps. L’outil prend vitesse initiale, accélération et temps et donne la vitesse finale ainsi que vitesse moyenne et distance. Alors que la valeur seule ignore la direction, le vecteur vitesse la conserve, c’est pourquoi cette équation est au cœur des problèmes de mouvement.
Formule du calcul de vitesse
La formule relie vitesse finale, vitesse initiale, accélération et temps :
v0 est la vitesse initiale, a l’accélération et t le temps. La vitesse moyenne est la moyenne des vitesses initiale et finale, (v0 + v) ÷ 2, et la distance découle de d = v0 × t + ½ × a × t². L’outil évalue les trois à partir d’un seul jeu d’entrées.
Exemple de calcul de vitesse
Un corps part à 5 m/s et accélère pendant 3 secondes à 2 m/s² :
La vitesse moyenne vaut (5 + 11) ÷ 2 = 8 m/s, la distance 24 m. Avec ces valeurs, l’outil donne la même chose et montre les étapes. 11 m/s font près de 40 km/h.
Comment faire le calcul de vitesse
Saisissez vitesse initiale, accélération et temps. L’outil applique v = v0 + a × t, donne la vitesse finale puis détermine vitesse moyenne et distance. Si un corps part du repos, saisissez zéro comme vitesse initiale.
Interpréter le calcul de vitesse
La vitesse finale est la vitesse du corps à la fin du temps ; la vitesse moyenne est la vitesse constante qui parcourrait la même distance dans le même temps. La distance relie les deux. Comme la vitesse a une direction, un résultat négatif signifie un mouvement en sens inverse, ce que la formule prend en compte automatiquement avec une accélération négative. Utilisez la vitesse moyenne quand vous considérez tout le trajet plutôt que la valeur instantanée.
Quand faire un calcul de vitesse
- Résoudre des problèmes de mouvement
- Déterminer une vitesse finale
- Déterminer la vitesse moyenne sur un trajet
- Vérifier des devoirs de physique sur le mouvement uniformément accéléré
Erreurs fréquentes dans le calcul de vitesse
- Ignorer la direction. La vitesse est un vecteur ; gardez des signes cohérents.
- Confondre moyenne et finale. La vitesse moyenne est un autre nombre que la vitesse finale.
- Mauvaises unités. Gardez la vitesse en m/s, l’accélération en m/s² et le temps en secondes.
Conseils pour le calcul de vitesse
- Fixez d’abord un sens positif et utilisez les signes de façon cohérente.
- Utilisez la vitesse moyenne pour tout le trajet.
- Convertissez les km/h en m/s en divisant par 3,6.
Pourquoi le calcul de vitesse tient compte de la direction
Ce qui distingue le vecteur vitesse de la simple valeur, c’est la direction, et la formule est écrite pour la conserver. La valeur est un scalaire, un simple nombre, la vitesse un vecteur, un nombre avec une direction. Dans les problèmes à une dimension, la direction se traduit par le signe : positif dans un sens, négatif dans l’autre. C’est pourquoi une accélération négative peut rendre négative une vitesse positive en chemin, le corps a donc ralenti, s’est arrêté puis a fait demi-tour. Traiter la vitesse sans direction est l’erreur la plus fréquente dans les problèmes de mouvement. La quantité de mouvement de ce mouvement, le calcul de quantité de mouvement la détermine.
Calcul de vitesse moyenne ou finale
L’outil donne deux vitesses souvent confondues. La vitesse finale est la vitesse instantanée à la fin du temps, ce qu’indiquerait un compteur à cet instant. La vitesse moyenne est la vitesse constante qui couvre la même distance dans le même temps. À accélération constante, les deux diffèrent, et la moyenne se situe exactement entre vitesses initiale et finale. Utilisez la vitesse finale pour un impact ou l’étape suivante d’un problème et la vitesse moyenne quand vous considérez tout le trajet, comme pour estimer une durée de voyage.
Tableau de calcul de vitesse finale selon l’accélération
Vitesse finale pour un temps de 10 s selon différentes accélérations et vitesses initiales :
| Initiale (v0) | a = 1 m/s² | a = 2 m/s² | a = 5 m/s² |
|---|---|---|---|
| 0 m/s | 10 m/s | 20 m/s | 50 m/s |
| 5 m/s | 15 m/s | 25 m/s | 55 m/s |
| 10 m/s | 20 m/s | 30 m/s | 60 m/s |
Questions fréquentes : Calcul de vitesse
Quelle est la formule de la vitesse ?
v = v0 + a × t, vitesse finale égale vitesse initiale plus accélération fois temps. L’outil donne en plus vitesse moyenne et distance.
Comment calculer la vitesse moyenne ?
À accélération constante, elle vaut (v0 + v) ÷ 2, la moyenne des vitesses initiale et finale. En général, distance totale sur temps total.
Comment trouver la vitesse finale ?
Avec v = v0 + a × t. Saisissez vitesse initiale, accélération et temps, et l’outil donne directement la vitesse finale.
Quelle différence entre valeur de la vitesse et vecteur vitesse ?
La valeur dit à quelle allure ; le vecteur vitesse dit à quelle allure et dans quelle direction. Une valeur négative signifie un mouvement en sens inverse.