QCM de physique : ondes, forces, concours Ergothérapie Auvergne 2013.

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Indiquer la ( les) réponse(s) juste(s).
A. Lors d'une onde mécanique longitudinale, la déformation du milieu se fait dans la même direction que la propagation. Vrai.
B. Lors d'une onde mécanique transversale, la déformation du milieu se fait dans une direction perpendiculaire à celle de la propagation. Vrai.
C. Les ondes se propageant lors d'un séisme sont des ondes longitudinales.
D. Les ondes se propageant lors d'un séisme sont des ondes transversales.
E. Aucune des propositions citées ci-dessus n'est exacte.

 

Les ondes P, appelées ondes de compression sont des ondes longitudinales ; les ondes S, ondes de cisaillement sont des ondes transversales.
Onde mécanique.
Une onde se propage avec une célérité c = 200 m/s entre deux points A et B. Elle atteint B, 0,20 s après avoir atteint le point A. Quelle distance sépare A et B ?
(400 m ; 20 m ; 40 m ; 10-3 m ; aucune des propositions citées n'est exacte ).
AB = c t =200*0,20 = 40 m.
Onde électromagnétique.
Une onde électromagnétique a une fréquence f = 3 1014 Hz. La célérité de cette onde dans le vide est c = 3 108 m/s.
Quelle est la longueur d'onde ?
(1,23 106 m ; 1 10-6 m ; 1,23 106 nm ; 1000 nm ;
aucune des propositions citées n'est exacte ).
l = c / f = 3,0 108 / (3 1014)=1,0 10-6 m = 1000 nm.



Diffraction d'une onde.
Indiquer la ( les) réponse(s) juste(s).
A. la direction de propagation de l'onde reste inchangée. Faux.
B. La fréquence de l'onde reste inchangée. Vrai.
C. La longueur d'onde reste inchangée. Vrai.
D. La diffraction dépend de la taille de l'obstacle.
Vrai.
La taille de l'obstacle doit être de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde.
E. Aucune des propositions citées ci-dessus n'est exacte.

Une source d'ultrasons de longueur d'onde l = 5 mm émet à travers une fente de 5 mm de largeur.
Quel est l'angle de diffraction q ?
0,25 rad ; 1° ; 1 rad ; 57,3° ; aucune réponse exacte.

q = l/a.
q = 5 / 5 = 1 rad = 180/3,14 ° = 57,3°.

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Plan incliné.
Un chariot est tracté à l'aide d'une corde faisant un angle de 30° par rapport à l'horizontale et avec une force T = 10 N. Le mouvement du chariot est rectiligne et uniforme. le référentiel est supposé galiléen. L'action de l'air est négligée.
  
Indiquer la (les) réponse(s) juste(s).
A. il y a trois forces impliquées : la force de traction, la réaction normale du sol et la force de frottement exercée par le sol sur le chariot. Faux.
Il faut ajouter le poids du chariot.
B. la force de freinage exercée par le sol sur le chariot est égale à T cos 30. Faux.
La somme vectotrielle des forces est nulle, le mouvement étant rectiligne uniforme. Projection de cette somme sur un axe parallèle au plan :
-f -Mgsin 30 + T=0.
C. la force de freinage exercée par le sol sur le chariot est égale à T sin 30. Faux.
D. la force de freinage exercée par le sol sur le chariot est égale à T /cos 30. Faux.
E. Aucune des propositions citées ci-dessus n'est exacte. Vrai.
Freinage.
Une voiture de masse M = 1000 kg roule sur un sol horizontal et freine en urgence, subissant une force de frottement f = 5 103 N, supposée constante. L'action de l'air est négligée et le référentiel est supposé galiléen.
  Indiquer la (les) réponse(s) juste(s).
A. Les forces représentant le poids de la voiture et la réaction du sol s'annulent. Vrai.
B. Les vecteurs représentant l'accélération de la voiture et la force de frottement sont colinéaires et de même sens.
Vrai.

C. La valeur de l'accélération du véhicule est de 0,2 m s-2. Faux.
D. La valeur de l'accélération du véhicule est de 5 m s-2. Vrai.
E. Aucune des propositions ci-dessus n'est exacte.






Virage.
Jacques, de masse mj = 70 kg roule sur son vélo de masse mv = 10 kg. On donne g = 9,8 m s-2. Jacques parcourt un virage circulaire de rayon r = 1 m à vitesse constante v = 20 km/h.
Indiquer la (les) réponse(s) juste(s).
A. Le mouvement est circulaire uniforme. Vrai.
La trajectoire est circulaire et la valeur de la vitesse est constante.
B. Le mouvement est rectiligne accéléré. Faux.
C. L'accélération est radiale et orientée vers le centre du cercle correspondant au virage.
Vrai.

D. L'accélération est égale à v2/r. Vrai.
E. Aucune des propositions ci-dessus n'est exacte.

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