Calculer des vitesses

Voici un petit exercice, tiré d’un livre de Physique-chimie de cycle 4, qui nous a occupés une bonne partie d’un après-midi ! Je vous le présente dans cet article car je le trouve très intéressant.

Le livre, c’est celui-ci. Un excellent manuel, dont l’écriture a été supervisée par l’inspecteur qui nous a inspectés l’an dernier.

 

L’exercice en question concerne le mouvement, et met en scène un circuit de voitures : chouette, nous avions ce qu’il fallait à la maison. Le but est de trouver à quelle vitesse roule la voiture sur chaque piste, pour en déduire qu’elle est la même quel que soit le circuit.

Cet exercice a donc fait l’objet d’une succession de problèmes à résoudre, une tâche complexe chère aux cœurs de nos inspecteurs …

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Problème numéro 1 : Quelles pièces du circuit choisir pour réaliser ce montage ?

Problème numéro 2 : Comment électriser le circuit (on ne peut pas utiliser la pièce spéciale car elle n’est pas arrondie) ? Quel matériel choisir ? Pour quelle tension opter ? Le sens de rotation des voitures dépend-il de la polarité de la pile ?

Problème numéro 3 : Comment calculer la vitesse à partir du temps de chronométrage obtenu sur trois tours de piste ?

  1. Mesurer la longueur d’un tour de piste (et pour ceci, on réinvestit la notion du périmètre du cercle) à partir du diamètre.
  2. Calculer le temps nécessaire pour parcourir un tour.
  3. Se souvenir de la formule utilisée pour calculer une vitesse et des unités de la formule (V (en m/s) = D (en mètres)/T (en secondes).
  4. Convertir les unités afin d’obtenir des mètres et des secondes.
  5. Diviser pour trouver la vitesse.

 

Ils ont formé un duo de choc pour cet exercice (CM2 et 5ème), et on a vraiment passé un bon moment ensemble à résoudre tous les problèmes rencontrés, et ils ont été nombreux, j’essaye de vous retranscrire leurs échanges :

« Je prends des fils électriques, non, des pinces crocodiles. Mais si je mets des pinces, je ne peux plus poser le circuit ! Je vais chercher le tabouret ! »

« Maman, t’as mis la pile à l’envers, ça va bousiller ma voiture. Ah ok ! Si je change le sens de la pile, la voiture tourne dans l’autre sens ? » (Et toc, on apprend que le courant a un sens.)

« Ah bah pourquoi ça marche pas sur la piste intérieure ? Ah, zut, on n’a pas électrifié la deuxième piste ! » 

« Et pourquoi ça marche moins bien maintenant ? La pile est foutue, la tension est plus basse, ça tourne moins vite … »

« Et comment je fais pour mesurer le diamètre. Zut, ma règle est trop petite, je vais chercher un mètre … Mais tu dois te mettre entre les deux rails sinon ça sera faux, sois précise ! » (Ah, ok, le calcul du périmètre, c’est validé.)

« Maman, elle est où la touche Pi sur la calculatrice ? » « Pourquoi y’a pas V ? » (oui, oui, Milo cherche toujours la touche de ce qu’il doit calculer, donc P pour périmètre, V pour vitesse …)

« Rhaaa comment on fait pour convertir déjà, ah oui, 10 fois plus petit que le mètre c’est le décimètre, cent fois plus petit, le centimètre … » (Conversion, validé …)

Conclusion : une activité très riche, qui demande de la part de l’adulte beaucoup de retenue pour ne pas intervenir, car les solutions doivent venir d’eux. Avec ce jeu, ils ont collaboré, réinvesti des notions telles que le calcul du périmètre et de la vitesse, les conversions, les divisions de nombres décimaux, l’arrondi au centième …

Si vous avez des activités similaires à proposer, n’hésitez pas à le faire en commentaires ! C’est le genre de situations d’apprentissage dont nous raffolons 🙂

 

 Merci d'avoir lu cet article. Retrouvez mes livres ci-dessous 🙂

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