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@owulveryck
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Exercices éléonore
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Fiche d'exercices sur les transofmations d'expressions
margin=1cm
a4
14pt

Objectifs:

  • connaître les règles de transformations d'expressions
  • Savoir transformer les expressions
  • Savoir calculer une valeur manquante en transformant une expression

Exercice 1

Calculer la largeur d'un rectangle de longueur $L=18cm$ et d'aire $162 cm^2$:

  • $aire = largeur \times Longueur$
  • $162\ cm^2 = largeur \times 18\ cm$
  • $largeur = \frac{162\ cm^2}{18\ cm} =\frac{162\ cm}{18} = 9\ cm$

Calculer le rayon, puis l'aire d'un disque dont le périmètre vaut $18,5\pi cm$

  • $p = 18.5\pi = 2r\pi$
  • $r=\frac{p}{2\pi} = \frac{18.5\pi}{2\pi} = \frac{18.5}{2} = 9.25\ cm$
  • $aire = \pi r^2 = \pi9.25^2 = 268.66\ cm^2$

Calculer le côté d'un triangle isocèle dont un côté fait $4 cm$ de périmètre $22 cm$ (Deux réponses)

  • un triangle trois côtés $c1,c2,c3$. Un triangle isocèle possède deux côtés égaux tels que $c1=c2=c$
  • $22\ cm = 2\times c+c3$
  • Soit $c=4\ cm$ ou alors $c3=4\ cm$
    • si $c=4\ cm$: $22\ cm = 2\times 4+c3 => c3 = 22-2\times 4=14\ cm$
    • si $c3=4\ cm$: $22\ cm = 2\times c+4 => c = \frac{22-2\times 4}{2}=7\ cm$

Calculer le côté d'un triangle équilatéral de périmètre $42 cm$

  • Soit le côté $c$ du triangle équilatéral. Alors $3\times c=42\ cm => c=42/3cm=14cm$

Calculer le côté d'un carré de périmètre $13 cm$

  • $p=4\times côté => côté = \frac{p}{4} = \frac{13}{4} = 3,25 cm$

Calculer le côté d'un carré d'aire $35 cm^2$. Arrondi au centième de cm.:

  • $aire = côté^2 => côté = \sqrt{aire} = \sqrt{35\ cm^2} = 5,91\ cm$

Exercice 2

La Terre est à $149\ 597\ 887 km$ du Soleil. Supposons que la Terre décrive un cercle autour du Soleil et qu'elle fasse un tour complet en un an. Quelle disrtance arrondie au $km$ près la Terre parcourt-elle en un an?

  • La terre décrit un cercle dont le rayon est la distance Terre-Soleil. La distance est le périmètre du cercle calculé par $p=2\times\pi\times r$
  • donc $distance=p=2\times\pi\times149\ 597\ 887=993\ 474\ 730\ km$

Exercice 3

Tom veut former un cercle le plus grand possible avec un code de $10 m$ de long. Quel diamètre peut atteindre le cercle formé à l'aide de cette corde ?

  • ici le cercle maximim de $10\ m$ correspond au périmètre du cercle. la formule $p=2\times\pi\times r$ permet de calculer le diamètre $d$ sachant que $d=2\times r$
  • $p=10\ mètres=pi\times d => d=\frac{10}{\pi}=3.18\ mètres$

Exercice 4

Convertir:

  • $2,4\ h = 144\ min$
  • $12\ min = 0.2\ h$
  • $3,05\ h = 183\ min$
  • $38\ min = 0.6333 h$
  • $0,72\ h = 43.2\ min$
  • $25,5\ min = 0.425\ h$

Exercice 5

Un train roule pendant $3 heures 40 minutes$ à une vitesse moyenne de $150km/h$. Quelle distance parcourt-il ?

  • la distance $d$ est égale à la vitesse $v$ multiplié par le temps $t$
  • $3h40min=3.66\ h$
  • $d=v\times t=150\times3.66=549\ km$

Exercice 6

Le trajet de $1635\ km$ entre Lille et Lisbonne dure environ $2\ heures\ et\ 15\ minutes$ en avion. Calculer la vitesse moyenne de l'avion pendant ce voyange.

Pour calculer la vitesse moyenne de l'avion durant le voyage de Lille à Lisbonne, nous devons d'abord convertir le temps de voyage en heures.

Le temps de voyage est de $2$ heures et $15$ minutes. Les $15$ minutes doivent être converties en heures. Puisque $1$ heure équivaut à $60$ minutes, alors :

$$ \text{Temps en heures} = 2 + \frac{15}{60} = 2 + 0,25 = 2,25 \ \text{heures} $$

Maintenant que nous avons le temps en heures et la distance en kilomètres, nous pouvons utiliser la formule de la vitesse moyenne qui est :

$$ v = \frac{d}{t} $$

$v$ est la vitesse moyenne, $d$ est la distance et $t$ est le temps.

La distance du voyage est de $1635$ kilomètres et nous avons converti le temps de voyage en heures, donc :

$$ v = \frac{1635 \ \text{km}}{2,25 \ \text{heures}} $$

En calculant, nous obtenons la vitesse moyenne :

$$ v = \frac{1635}{2,25} $$ $$ v = 726,666... \ \text{km/h} $$

Donc, la vitesse moyenne de l'avion pendant ce voyage est d'environ $726,67 \ \text{km/h}$ lorsqu'arrondie à deux décimales.

Exercice 7

Un sportif soulève un haltère avec une force $F$. Il soulève l'haltère à $200cm$ du sol et effectue un travail de $320J$. Calculer la force fournie pour lever l'haltère.

Pour calculer la force fournie par le sportif pour lever l'haltère, nous utilisons la formule du travail (W) qui est le produit de la force (F) et de la distance (d) sur laquelle la force est appliquée.

La formule du travail est donnée par :

$$ W = F \cdot d $$

où :

  • $W$ est le travail effectué en joules (J),
  • $F$ est la force en newtons (N),
  • $d$ est la distance en mètres (m).

Nous avons le travail effectué $W = 320\ J$ et la distance $d = 200\ cm$. Il est important de convertir la distance en mètres avant de calculer la force puisque le Système international d'unités utilise le mètre pour les calculs liés au travail et à la force :

$$ d = 200\ cm = 200 \cdot 0.01\ m = 2\ m $$

Ainsi, nous pouvons réarranger la formule pour résoudre pour la force (F) :

$$ F = \frac{W}{d} $$

En remplaçant les valeurs données dans l'équation :

$$ F = \frac{320\ J}{2\ m} $$ $$ F = 160\ N $$

Donc, la force fournie par le sportif pour lever l'haltère est de $160\ N$.

Exercice 8

Claire, $60kg$, prend $30\ secondes$ pour monter à la corde. Elle va à la vitesse moyenne de $0,15m/s$ (mètre par seconde). Calculer le travail effectué par Claire

Pour calculer le travail effectué par Claire lorsqu'elle monte à la corde, nous utilisons la formule suivante : $Travail (W) = Force (F) \times Distance (d)$

La force que Claire doit appliquer pour monter à la corde est égale à son poids, car elle doit surmonter la force de la gravité pour se hisser vers le haut. Le poids de Claire est le produit de sa masse ($m$) et de l'accélération due à la gravité ($g$), qui est approximativement de $9,81 m/s^2$ sur Terre.

  • Donc, $Force (F) = masse\ (m) \times accélération\ due\ à\ la\ gravité\ (g)$
  • $F = 60 kg \times 9,81 m/s^2$
  • $F = 588,6 N (newtons)$

La distance ($d$) que Claire parcourt peut être trouvée en multipliant sa vitesse moyenne ($v$) par le temps ($t$) qu'elle passe à monter.

  • $Distance (d) = vitesse\ moyenne\ (v) \times temps\ (t)$
  • $d = 0,15\ m/s \times 30\ s$
  • $d = 4,5\ m$

Maintenant, nous pouvons calculer le travail effectué :

  • $W = F \times d$
  • $W = 588,6\ N \times 4,5\ m$
  • $W = 2648,7\ J (joules)$

Donc, le travail effectué par Claire en montant à la corde est de 2648,7 joules.

Exercice 9

Un athlète est capable de courir un marathon de $42,195\ km$ à un vitesse moyenne de $17km/h$. En combien de temps arrondi à la minute va-t-elle courrir le marathon ?

our calculer le temps qu'il faudra à l'athlète pour courir un marathon à une vitesse moyenne de $17 \ \text{km/h}$, nous pouvons utiliser la formule suivante :

$$ \text{Temps} \ (t) = \frac{\text{Distance} \ (d)}{\text{Vitesse} \ (v)} $$

La distance $d$ du marathon est de $42,195 \ \text{km}$, et la vitesse $v$ est de $17 \ \text{km/h}$. Utilisons ces valeurs pour calculer le temps : $t = \frac{42,195 \ \text{km}}{17 \ \text{km/h}}$ En calculant le temps, nous obtenons : $t \approx 2,48264705882353 \ \text{h}$

Pour convertir les heures en minutes, nous multiplions par $60$, car il y a $60$ minutes dans une heure :

$t \approx 2,48264705882353 \ \text{h} \times 60 \ \text{min/h} \approx 148,958823529412 \ \text{min}$

Arrondi à la minute la plus proche, l'athlète courra le marathon en environ $149$ minutes.

Exercice 10

Les villes de Paris et Shanghaï sont distantes de $9 257\ km$. Julien part de Paris à $2h38$ et arrive à Shanghaï à $23h43$. Sachant que les heures données sont des heures locales et qu'il y a 7 heures de décalage horaire entre ces deux villes, determiner la vitesse de l'avion qu'il a pris.

Pour déterminer la vitesse de l'avion de Julien, nous devons d'abord calculer la durée totale de son voyage. Comme les heures de départ et d'arrivée sont données en heures locales et qu'il y a un décalage horaire de 7 heures entre Paris et Shanghaï, nous devons en tenir compte.

Pour calculer la durée du vol, nous devons convertir l'heure d'arrivée à Shanghaï en heure locale de Paris.

L'heure locale de départ à Paris est $2h38$. L'heure locale d'arrivée à Shanghaï est $23h43$.

Décalons l'heure d'arrivée de 7 heures pour obtenir l'heure équivalente à Paris : $$ 23h43 - 7h = 16h43 $$

Maintenant, calculons la durée du voyage. Dans un format de 24 heures, $2h38$ correspond à $2 + \frac{38}{60}$ heures et $16h43$ correspond à $16 + \frac{43}{60}$ heures.

La durée du voyage $T$ en heures est donc : $T = \left(16 + \frac{43}{60}\right) - \left(2 + \frac{38}{60}\right)$

En soustrayant ces deux valeurs, nous obtenons : $T = \left(16 + \frac{43}{60}\right) - \left(2 + \frac{38}{60}\right)$ $T = 16 + \frac{43}{60} - 2 - \frac{38}{60}$ $T = 14 + \frac{5}{60}$ $T = 14 + 0,0833...$ $T \approx 14,0833 \ \text{heures}$

Pour obtenir la durée en minutes, multiplions les heures par 60 : $T \approx 14,0833 \times 60$ $T \approx 845 \ \text{minutes}$

Maintenant, calculons la vitesse moyenne de l'avion $v$ sachant que la distance $d$ entre Paris et Shanghaï est de $9 257 \ \text{km}$. La formule pour la vitesse moyenne est : $v = \frac{d}{T}$

La distance est déjà donnée en kilomètres, et nous avons la durée en heures, donc : $v = \frac{9 257 \ \text{km}}{14,0833 \ \text{heures}}$

Calculons maintenant la vitesse moyenne : $v \approx \frac{9 257}{14,0833}$ $v \approx 657,089... \ \text{km/h}$

Arrondie à l'unité la plus proche, la vitesse moyenne de l'avion de Julien est d'environ $657 \ \text{km/h}$.

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