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13 ex.

Difficulté :
L'essentiel du cours (2 notions)

Calculs sur les grandeurs composées

Propriété : Une grandeur composée s'obtient par produit ou quotient de grandeurs simples (ex. $v = \frac{d}{t}$ ou $D = \frac{V}{t}$).

Exemple : À $90\text{ km/h}$ pendant $2\text{ h}$ : $d = v \times t = 90 \times 2 = 180\text{ km}$.

Conversions et grandeurs composées

Méthode : 1. Convertir les unités simples au préalable pour correspondre à l'unité visée ($1\text{ h} = 3600\text{ s}$). 2. Effectuer le calcul avec la formule de la grandeur.

Exemple : À $72\text{ km/h} = 20\text{ m/s}$, la distance parcourue en $1\text{ s}$ est $20\text{ m}$.

★ Standard

Un tuyau d'arrosage a un débit constant de $18\text{ L/min}$. Un jardinier arrose son potager pendant une durée de $45\text{ minutes}$.

Calculer le volume d'eau écoulé, en litres.

Saisir uniquement la valeur numérique du volume d'eau écoulé (en litres).

★ Standard

Une pompe hydraulique extrait de l'eau avec un débit constant de $12\text{ m}^3\text{/h}$ pendant une durée de $3{,}5\text{ h}$.

En utilisant la cohérence des unités pour déterminer l'opération exacte à effectuer, calculer le volume d'eau extrait durant cette durée.

Saisir la valeur du volume d'eau en $\text{m}^3$.

★ Standard

Une automobile roule à une vitesse constante de $72\text{ km/h}$.

  1. Exprimer la vitesse de l'automobile en $\text{m/s}$.
  2. En déduire la distance parcourue, en mètres, pendant une durée de $5\text{ s}$.

Saisir la distance parcourue en mètres.

★ Standard

Un automobiliste roule à une vitesse constante de $60\text{ km/h}$ sur une route nationale. Il parcourt une distance totale de $210\text{ km}$.

Déterminer et saisir la durée du trajet en heures, sous forme décimale.

★ Standard

Un automobiliste roule à vitesse constante sur une route sèche. Détectant un obstacle, il met $1{,}5\text{ s}$ à réagir, temps pendant lequel son véhicule parcourt une distance de $30\text{ m}$.

En calculant d'abord la vitesse du véhicule en mètres par seconde ($\text{m/s}$), déterminer cette vitesse en kilomètres par heure ($\text{km/h}$).

Saisir la vitesse du véhicule en kilomètres par heure.

★★ Avancé

Un bassin d'eau d'un volume de $54\text{ m}^3$ doit être entièrement vidé en exactement $2\text{ heures et } 15\text{ minutes}$.

Pour réaliser cette opération, une entreprise utilise simultanément plusieurs pompes identiques. Le débit individuel de chaque pompe est de $100\text{ L/min}$.

Saisir le nombre de pompes nécessaires pour effectuer cette vidange dans le temps imparti.

★★ Avancé

Un bassin a un volume total de $4500\text{ L}$. Pour le remplir, on utilise une pompe dont le débit est constant et égal à $1{,}8\text{ m}^3\text{/h}$.

Déterminer la durée nécessaire pour remplir entièrement ce bassin, exprimée en minutes.

Saisir la durée en minutes.

★★ Avancé

Une pompe d'évacuation fonctionne à un débit constant de $18\text{ m}^3/\text{h}$. Elle est activée pendant une durée de $12\text{ min}$.

Déterminer le volume d'eau évacué par la pompe, exprimé en litres.

Saisir la valeur du volume d'eau (en litres).

★★ Avancé

Une pompe à eau possède un débit constant de $1{,}8\text{ m}^3\text{/h}$. On l'utilise pour remplir une cuve d'une capacité de $750\text{ litres}$.

Déterminer la durée nécessaire pour remplir complètement cette cuve.

Saisir la durée en minutes (nombre entier sans unité).

★★ Avancé

Une pompe de relevage fonctionne avec un débit constant de $12\text{ m}^3/\text{h}$.

On utilise cette pompe pour vider entièrement une cuve contenant $700\text{ L}$ d'eau.

Déterminer la durée nécessaire pour vider cette cuve.

Saisir la durée en minutes, sous forme décimale.

★★ Avancé

Une pompe à débit constant est utilisée pour vider un bassin contenant initialement $18\text{ m}^3$ d'eau.

Après $1\text{ h } 15\text{ min}$ de pompage, il reste $4{,}5\text{ m}^3$ d'eau dans le bassin.

Quel est le débit de cette pompe en litres par minute ?

Saisir la valeur du débit en litres par minute.

★★★ Challenge

Un réservoir d'une capacité totale de $10{,}3\text{ m}^3$ est vide au départ. Pour le remplir, on dispose de deux pompes, A et B.

  • La pompe A a un débit constant de $3\text{ m}^3\text{/h}$.
  • La pompe B a un débit constant.

Le remplissage s'effectue en deux temps :

  1. La pompe A fonctionne seule pendant $1\text{ h } 20\text{ min}$.
  2. La pompe B est ensuite ajoutée : les deux pompes fonctionnent ensemble pendant $1\text{ h } 30\text{ min}$ pour finir de remplir exactement le réservoir.

Saisir le débit de la pompe B en L/min :

★★★ Challenge

Une piscine en forme de pavé droit a une longueur de $10\text{ m}$ et une profondeur de $1{,}5\text{ m}$. Sa largeur est inconnue.

Une pompe versant $200\text{ L}$ d'eau par minute fonctionne pendant $4\text{ heures}$. À la fin du remplissage, l'eau occupe $80\,\%$ du volume total de la piscine.

Saisir la largeur de la piscine en mètres.