Calculer des horaires et des durées, convertir des durées

Introduction

L’objectif de ce cours est d’apprendre à se repérer dans le temps, en travaillant avec ses unités de mesure. Dans ce cours, nous allons dans un premier temps calculer des durées et des horaires, puis convertir des durées données sous plusieurs formes.

Calculer des durées et des horaires

Définition

Les unités de temps avec lesquelles nous allons travailler ici sont les heures (h), les minutes (min) et les secondes (s).

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Rappel

  • $1\,\text{h}\, = 60\,\text{min} $
  • $1\,\text{min} = 60\,\text{s} $
  • $1\,\text{h}\, = 60\,\text{min} = 60×60 \,\text{s} = 3 600\,\text{s}$

Des durées plus longues peuvent s’exprimer en jours, en années ou en siècles et des durées plus courtes en milliseconde ($1\,\text{ms} = 0,001\,\text{s}$) ou en microseconde ($1 \,\text{μm} = 0,000 001 \,\text{s}$).

Calculer des durées

Si nous connaissons l’horaire de début et l’horaire de fin d’un évènement, nous pouvons calculer la durée de cet évènement.

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Exemple

Un match de football des J.O. de Paris 2024 qui a été gagné aux prolongations a été retransmis de 16 h 50 à 19 h 36. Calculons la durée de cette retransmission.

  • 36 est plus petit que 50 donc nous allons transformer l’horaire 19 h 36 min pour que son nombre de minutes soit plus grand que 50, et ainsi pouvoir effectuer la soustraction.
  • $19\,\text{h}\, 36\,\text{min} = 18\,\text{h}\, 96\,\text{min}$ car $96\,\text{min} = 1\,\text{h}\, 36\,\text{min}$.
  • $96 > 50$ donc nous pouvons calculer plus facilement la durée de cet évènement qui est la différence entre son horaire de fin et son horaire de début.
  • $19\,\text{h}\, 36\,\text{min} - 16\,\text{h}\, 50\,\text{min} = 18\,\text{h}\, 96\,\text{min} - 16\,\text{h}\, 50\,\text{min} = 2\,\text{h}\, 46\,\text{min}$.
  • La retransmission de ce match a donc duré 2 h 46 min.

Nous pouvons aussi déterminer cette durée à l’aide d’une illustration graphique :

Calcul durée exemple 1

Calculer des horaires

Si nous connaissons l’horaire de début d’un évènement et sa durée, nous pouvons calculer l’horaire de fin de cet évènement. De même, si nous connaissons la durée d’un évènement et son horaire de fin, nous pouvons calculer l’horaire du début de cet évènement.

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Exemple

Un match de football des J.O. de Paris 2024 a commencé à 16 h 06 et a duré 1 h 57 min (en comptant les temps additionnels et la mi-temps).

  • Calculons l’heure du coup de sifflet final à l’aide d’une addition :
  • $16\,\text{h}\, 06\,\text{min} + 1\,\text{h}\, 57\,\text{min} = 17\,\text{h}\, 63\,\text{min} = 18\,\text{h}\, 03\,\text{min}$ car $63\,\text{min} = 1\,\text{h}\, 03\,\text{min}$.

Nous pouvons aussi calculer cet horaire de fin à l’aide d’une illustration graphique :

Calcul durée exemple 2

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Exemple

La retransmission d’un match de football des J.O. de Paris 2024 qui a été gagné aux pénaltys a duré 3 h 25 min et s’est terminée 23  h 12 min. Calculons l’heure du début de la retransmission à l’aide d’une soustraction :

  • 12 est plus petit que 25 donc nous allons transformer l’horaire 23 h 12 min pour que son nombre de minutes soit plus grand que 25, et ainsi pouvoir effectuer la soustraction.
  • $23\,\text{h}\, 12\,\text{min} = 22\,\text{h}\, 72\,\text{min}$ car $72\,\text{min} = 1\,\text{h}\, 12\,\text{min}$.
  • $72 > 25$ donc nous pouvons calculer plus facilement l’horaire de début de cette retransmission qui est la différence entre son horaire de fin et sa durée.
  • $23\,\text{h}\, 12\,\text{min} - 3\,\text{h}\, 25\,\text{min} = 22\,\text{h}\, 72\,\text{min} - 3\,\text{h}\, 25\,\text{min} = 19\,\text{h}\, 47\,\text{min}$.
  • La retransmission de ce match a donc débuté à 19 h 47.

Nous pouvons aussi calculer cet horaire de début à l’aide d’une illustration graphique :

Calcul durée exemple 3

Convertir des durées

Convertir des durées avec les heures, minutes et secondes

Certaines durées sont exprimées en heures et minutes (ou heures, minutes et secondes) et nous pouvons avoir besoin de les exprimer en minutes ou secondes.

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Exemple

  • $2\,\text{h}\,46\,\text{min} = 2 \times 60\,\text{min} + 46\,\text{min} = 120\,\text{min} + 46\,\text{min} = 166\,\text{min}$, car $1\,\text{h} = 60\,\text{min}$.

  • $3\,\text{h}\,21\,\text{min}\,45\,\text{s} = 3 \times 60 \times 60\,\text{s} + 21 \times 60\,\text{s} + 45\,\text{s} = 10\,800\,\text{s} + 1\,260\,\text{s} + 45\,\text{s} = 12\,105\,\text{s}$, car $1\,\text{h} = 60\,\text{min} = 60 \times 60\,\text{s} = 3\,600\,\text{s}$ et $1\,\text{min} = 60\,\text{s}$.

Inversement, certaines durées sont exprimées en minutes ou secondes et nous pouvons avoir besoin de les exprimer en heures et minutes (ou en heures, minutes et secondes).

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Exemple

  • Convertissons 495 min en heures et minutes. La division euclidienne de 495 par 60 ci-dessous donne l’égalité suivante : $495 = 8 \times 60 + 15$ avec $15 < 60$.

Convertir des durées exemple 1

Nous avons donc : $495\,\text{min} = 8 \times 60 + 15\,\text{min} = 8\,\text{h}\,15\,\text{min}$, car $1\,\text{h} = 60\,\text{min}$.

  • Convertissons 9 500 s en heures, minutes et secondes. La division euclidienne de 9 500 par 60 ci-dessous donne l’égalité suivante : $9\,500 = 158 \times 60 + 20$ avec $20 < 60$.

Convertir des durées exemple 2

Nous avons donc : $9\,500\,\text{s} = 158 \times 60\,\text{s} + 20\,\text{s} = 158\,\text{min}\,20\,\text{s}$, car $1\,\text{min} = 60\,\text{s}$.

La division euclidienne de 158 par 60 ci-dessous donne l’égalité suivante : $158 = 2 \times 60 + 38$ avec $38 < 60$.

Convertir des durées exemple 3

Nous avons donc : $158\,\text{min} = 2 \times 60\,\text{min} + 38\,\text{min} = 2\,\text{h}\,38\,\text{min}$, car $1\,\text{h} = 60\,\text{min}$. Finalement, nous avons donc $ 9\,500\,\text{s} = 158\,\text{min}\,20\,\text{s} = 2\,\text{h}\,38\,\text{min}\,20\,\text{s}$.

Convertir des durées avec les heures décimales

Nous avons par exemple besoin d’utiliser les heures décimales lorsque l’on effectue des calculs de vitesse moyenne. Nous pouvons donc aussi avoir besoin d’effectuer des conversions avec les heures décimales. Pour convertir des heures décimales en heures et minutes, ou le contraire, nous avons les égalités suivantes en utilisant le fait que $1\,\text{h} = 60\,\text{min}$.

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Propriété

$0{,}5\,\text{h} = \dfrac{1}{2}\,\text{h} = \dfrac{1}{2} \times 60\,\text{min} = 30\,\text{min}$

$0{,}25\,\text{h} = \dfrac{1}{4}\,\text{h} = \dfrac{1}{4} \times 60\,\text{min} = 15\,\text{min}$

$0{,}75\,\text{h} = \dfrac{3}{4}\,\text{h} = \dfrac{3}{4} \times 60\,\text{min} = 45\,\text{min}$

$0{,}1\,\text{h} = \dfrac{1}{10}\,\text{h} = \dfrac{1}{10} \times 60\,\text{min} = 6\,\text{min}$

Convertir des heures décimales en heures et minutes

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Exemple

  • $3{,}2\,\text{h} = 3\,\text{h} + 0{,}2\,\text{h} = 3\,\text{h} + 0{,}2 \times 60\,\text{min} = 3\,\text{h}\,12\,\text{min}$, car $1\,\text{h} = 60\,\text{min}$.

On peut aussi garder en tête que 0,1 h = 6 min.

  • $ 7{,}14\,\text{h} = 7\,\text{h} + 0{,}14\,\text{h} = 7\,\text{h} + 0{,}14 \times 60\,\text{min} = 7\,\text{h} + 8{,}4\,\text{min} = 7\,\text{h}\,8\,\text{min} + 0{,}4 \times 60\,\text{s} = 7\,\text{h}\,8\,\text{min}\,24\,\text{s}$, car $1\,\text{h} = 60\,\text{min}$ et $1\,\text{min} = 60\,\text{s}$.

Comme ci-dessus, nous pouvons avoir besoin d’aller un cran plus loin, jusqu’aux secondes, en utilisant la même méthode que pour les minutes.

Convertir des heures et minutes en heures décimales

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Exemple

$5\,\text{h}\,36\,\text{min} = 5\,\text{h} + \dfrac{36}{60}\,\text{h} = 5\,\text{h} + 0{,}6\,\text{h} = 5{,}6\,\text{h}$, car $1\,\text{h} = 60\,\text{min}$ donc $1\,\text{min} = \dfrac{1}{60}\,\text{h}$.

$2\,\text{h}\,50\,\text{min} = 2\,\text{h} + \dfrac{50}{60}\,\text{h} \approx 2\,\text{h} + 0{,}83\,\text{h} \approx 2{,}83\,\text{h}$, car $\dfrac{50}{60} \approx 0{,}83$.

Comme ci-dessus, un résultat arrondi peut nous être demandé ou suffire dans le cadre d’un exercice.

Conclusion

Dans ce cours, nous avons appris à nous repérer dans le temps : nous avons calculé des durées et des horaires, et nous avons converti des durées données sous plusieurs formes. Il s’agit ensuite de savoir réutiliser ces connaissances pour résoudre un problème de la vie courante ou, plus tard, de la vie professionnelle.

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