Aurélie 21/01/10
 

 

QCM : conversions, unités, ordres de grandeur, onde sur une corde : concours AVENIR.

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Conversions et unités.

L'accélération s'exprime en :
- m s-2. Vrai.
- m / s-2 Faux.
m / s-2 = m s2.
- m s2. Faux.
- m s-1. Faux.
il s'agit de l'unité d'une vitesse.

Un joule correspond à :
- 1 kg m2 s-2. Vrai.
Une énergie est une force fois une distance ; une force est une masse fois une accélération ; une accélération est une distance divisée par le carré d'un temps.
Par suite  une énergie est : masse
x distance2  / temps2.
- 4,18 calories
.  Faux.
1 calorie = 4,18 J.
- 1 kg m s-1. Faux.
- 0,418 kcal. Faux.

23 centilitres correspondent à :
- 2,3 10-6 m3.
Faux.
1 centilitre = 10-2 litre ; 1 L = 10-3 m3 ; 1 cL = 10-5 m3 ; 23 cL = 23 10-5 m3.
-
23 10-5 m3. Vrai.
- 2,3 10-5 m3.Faux.
- 23 10-6 m3.Faux.

Une vitesse de 100 m/s correspond à :
- 36 km/h.
Faux.
1 m/s = 1000 m parcourus en 3600 s = 3,6 km /h. 10 m/s = 360 km/h.
- 3,6 km/h. Faux.
- 360 km/h. Vrai.
- 3600 km/h. Faux.



1 ohm correspond à.
- 1 V A.
Faux.
- 1 V A-1. Vrai.
résistance = tension divisée par intensité.
- 1 V-1 A. Faux.
- 1 V-1 A-1. Faux.  
Ordres de grandeur.
Le zéro absolu vaut environ :
-273 K. Faux.
-273 °C.
Vrai.
- 2730 °C. Faux.
-10 K.
Faux.

La vitesse de la lumière est d'environ :
- 300 000 m s-1.
Faux.
- 30 000 km s-1. Faux.
- 3 000 000 km s-1. Faux.
- 300 000 km s-1. Vrai.

Satellite géostationnaire de la terre.

Il évolue à une altitude d'environ :
- 36 000 m. Faux.
- 36 000 km.
Vrai.
- 3600 km
. Faux.
- 360 000 m.
Faux.

Chute libre.
La trajectoire est en pointillés ; on représente l'accélération en différents points.
Quel schéma est correct ?
l'accélération est un vecteur constant, dirigée suivant la verticale descendante. (1)





Condensateur usuel.
Sa capacité est de l'ordre de :
10-6 F.
Vrai.
106 F. Faux.
1 F.
Faux.
100 F.
Faux.

Solide de masse m sur un plan incliné.

Dans le repère (Oxy) les composantes du poids sont :

( mg sin a ; -mg cos a). Vrai.
( -mg sin a ; mg cos a). Faux.
( mg cos a ; -mg sin a). Faux.
aucune des trois réponses précédentes
. Faux.

Onde sur une corde.
Une longue corde élastique inextensible est disposée horizontalement sur le sol. On crée une perturbation par une brève secousse à l'extrémité de la corde S.


La propagation de l'onde est étudiée par chronophotographie. L'intervalle de temps entre deux prises de vue est Dt = 0,2 s.

L'onde est longitudinale. Faux.
La déformation de la corde est perpendiculaire à la direction de propagation : l'onde est transversale.
L'onde est transversale. Vrai.
L'onde est transversale et longitudinale. Faux.
Aucune des 3 réponses précédentes. Faux.
Quel est l'intervalle de temps entre l'instant où la photo 10 est prise et l'instant où la photo 16 est prise
?
(1,4 s ; 1,5 s ; 1,2 s ; 1,3 s).
Entre la photo n°10 et la photo n°16, il s'écoule 6 Dt = 6*0,2 = 1,2 s.
Quelle est la distance parcourue par l'onde entre l'instant où la photo 10 est prise et l'instant où la photo 16 est prise
?
( 60 cm ; 1 m ; 125 cm ; 1,2 m ).

Quelle est la vitesse de propagation de l'onde ?
(1 m s-1 ; 1 m s ; 3,7 km h-1 ; 3,6 km h )
1,2 m parcourus en 1,2 s : v = 1 m s-1 = 3,6 km h-1.

On considère un point A sur la corde. Combien de temps l'altitude zA du point A est-elle perturbée par l'onde ?
( 0,5 s ; 1 s ; 0,6 s ; 0,55 s )


La figure suivante représente l'évolution au cours du temsp des altitudes zA et zB de deux points de la corde ( linstant =0 correspond au début du mouvement de la source S).

- Le point B est plus proche de S que le point A. Faux.
La déformation atteint A à la date t = 0,6 s et B à la date t = 1,2 s.
- L'onde est amortie au cours du temps. Faux.
Les déformations de A et de B sont identiques, en particulier l'amplitude reste la même.
- L'onde est amplifiée au cours du temps. Faux.
- Le point A est touché le premier par la perturbation. Vrai.

La distance AB est de :
( 0,6 m ; 1,2 m ; 1 cm ; 1 m )
Le point B est touché Dt=0,6 s après le point A ; la perturbation se déplace à v =1 m/s : AB =  v Dt = 1*0,6 = 0,6 m.






La même corde est soumise à un ébranlement transversal sinusoïdal à partir de l'extrémité S.
On choisit une origine des temps lorsque S passe par sa position d'équilibre en allant vers le haut. La fréquence f= 50 Hz et l'amplitude vaut 2 mm.
Le mouvement se propage de la gauche vers la droite à la vitesse de 2 m/s.
Le point S a pour équation horaire :
z(t) =4 sin ( 100pt ). Faux.
L'amplitude est de 2 mm et non pas 4 mm.
z(t) =2 sin ( 100pt ). Vrai.
pulsation w = 2 p f = 100 p rad/s ; z(t) = A sin (wt).
z(t) =2 sin ( 100t ). Faux.
z(t) =4 sin ( 100t ). Faux.

On considère un point M situé  à 10 cm de S. L'équation horaire du point M est :

z(t) = -2 sin ( 100pt ). Vrai.
Le point A reproduit le mouvement de la source avec un retard q = MS / v = 0,1 / 2 = 0,05 s.
zM(t) = 2 sin ( 100p ( t-0,05)).
zM(t) = 2 sin ( 100p t-5 p) = 2 sin ( 100p t- p) = -2 sin ( 100p
t).
z(t) = 4 sin ( 100pt ). Faux.
z(t) = -2sin ( 100 t ). Faux.
z(t) = 2 sin ( 100pt ). Faux.

On prend une photographie à t=0 de la corde ; un point de la corde est repéré par son abscisse x ( cm) ; l'abscisse de S est nulle ; l'axe (Sx) est orienté vers la droite.
La courbe est représentée par la courbe.
z(t) = 2 sin ( 50px ). Faux.
zM(t) = 2 sin ( 100p ( t-½x)) ; zM(t=0) = 2 sin ( 100p ( -½x)) ; zM(t=0) = 2 sin ( -50p x) ;
zM(t=0) = -2 sin ( 50p x) ;
z(t) = -2 sin ( 50px ). Vrai..
z(t) = 4 sin ( 100 x ). Faux.
z(t) = 2 sin ( 100 x ). Faux.







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