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6ᵉ · Chapitre 09 · Grandeurs et mesures
Calculs sur horaires et durées, conversions entre écritures décimale et sexagésimale.
Ton train part à h et il est déjà h : as-tu encore le temps d'acheter un croissant avant de monter ? Le gâteau doit cuire min et tu viens de l'enfourner : à quelle heure sonnera le minuteur ? Le film dure h min et commence à h : finira-t-il avant h ? Toutes ces questions de la vie quotidienne se résolvent avec les mêmes outils : les unités de durée, les conversions et les calculs d'horaires. C'est exactement le programme de ce chapitre.
Définition
Une durée est le temps qui s'écoule entre deux instants. Les unités usuelles de durée sont la seconde (notée s), la minute (notée min), l'heure (notée h) et le jour.
Voici les correspondances à connaître par cœur :
Comme h min et que chaque minute vaut s, une heure contient secondes.
Pour la culture, il existe aussi des unités plus grandes : le mois (de à jours selon les mois), l'année ( jours, ou les années bissextiles), le siècle ( ans) et le millénaire ( ans).
| Unité | seconde | minute | heure | jour | année | siècle | millénaire |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vaut | unité de base | s | min | h | ou jours | ans | ans |
Attention, c'est LE point clé du chapitre : les durées ne fonctionnent pas en base comme les longueurs, mais en base (on dit que c'est un système sexagésimal, un héritage des Babyloniens). Le tableau de conversion que tu utilises pour les longueurs (km, hm, dam, m…), où chaque colonne vaut fois la suivante, ne marche pas du tout ici : entre les heures et les minutes, le facteur est , pas . Interdiction formelle de poser un tableau façon longueurs pour convertir des durées !
Pour passer d'une unité de durée à une autre, on multiplie ou on divise par (ou par pour les jours).
Méthode
Pour convertir vers une unité plus petite, on multiplie :
Exemple
Dans l'autre sens, pour convertir des minutes en heures, on divise par . Mais comme ne tombe presque jamais juste, c'est la division euclidienne qui fait le travail : le quotient donne les heures entières, le reste donne les minutes qui restent.
Méthode
Pour convertir des minutes en heures et minutes :
Exemple
Le quotient est et le reste est , donc min h min.
Une même durée peut s'écrire de deux façons : en écriture sexagésimale (heures et minutes, comme h min) ou en écriture décimale (avec une virgule, comme h). Et c'est là que se cache le piège le plus célèbre du chapitre.
Propriété
Et surtout pas h min ! Le chiffre après la virgule ne compte pas des minutes : h est la moitié d'une heure, c'est-à-dire min. Retiens les fractions d'heure usuelles :
Méthode
Pour passer de l'écriture décimale à l'écriture sexagésimale : on garde la partie entière comme nombre d'heures, et on multiplie la partie décimale par pour obtenir les minutes.
Pour passer des minutes à l'écriture décimale : on divise le nombre de minutes par .
Exemple
Ce lien entre les deux écritures te servira toute ta scolarité : les machines et les tableurs calculent souvent en écriture décimale, alors que les horloges affichent des heures et des minutes.
Un horaire est un instant précis (le train part à h ) ; une durée est le temps écoulé entre deux horaires (le trajet dure h min). Pour calculer une durée, la technique la plus sûre est la méthode des sauts : on avance par étapes faciles, d'abord jusqu'à l'heure ronde suivante, puis d'heure en heure, puis jusqu'à l'horaire d'arrivée.
Méthode
Pour calculer la durée entre deux horaires, avance par sauts :
Exemple
Un train part à h et arrive à h . Combien de temps dure le trajet ?
On additionne tout : h et min. Le trajet dure h min.
Exemple
Une durée qui traverse midi. Amélie entre au cinéma à h et en ressort à h . La méthode des sauts fonctionne exactement pareil :
Au total : h et min. Elle est restée h min au cinéma.
Parfois, ce n'est pas la durée qu'on cherche, mais l'horaire de fin (à quelle heure sonnera le minuteur ?) ou l'horaire de début (à quelle heure faut-il partir ?).
Méthode
Pour calculer un horaire de fin : ajoute la durée à l'horaire de départ, en avançant par sauts. Ajoute d'abord les heures, puis les minutes. Si le total des minutes dépasse , convertis : par exemple min h min, donc l'aiguille passe à l'heure suivante.
Pour calculer un horaire de début : pars de l'horaire de fin et recule de la durée, par sauts, en gérant le passage de l'heure dans l'autre sens.
Exemple
Horaire de fin. Tu enfournes un gâteau à h et il doit cuire min. À quelle heure sort-il du four ?
On ajoute les minutes : , or min h min. On dépasse donc l'heure : le minuteur sonnera à h .
Horaire de fin avec une durée composée. Un train part à h pour un trajet de h min. On ajoute d'abord les h : on arrive à h . Puis les minutes : , et min h min. Le train arrive donc à h .
Exemple
Horaire de début (à rebours). La séance de cinéma commence à h et il te faut min de trajet. À quelle heure faut-il partir de la maison ?
On recule par sauts depuis h :
Il faut partir au plus tard à h .
Tu sais maintenant convertir des durées, passer de l'écriture décimale à l'écriture sexagésimale et calculer horaires et durées par la méthode des sauts. Le réflexe à garder pour toujours : dans le monde du temps, on compte en base , jamais en base . Ces techniques te resserviront bien au-delà des maths : lire un planning, préparer un voyage ou simplement… ne plus jamais rater ton train.
On peut le travailler ensemble dès cette semaine. Une séance ciblée sur ce chapitre, et vous repartez au minimum avec une méthode.