QCM :  mécanique, ondes, pression. Concours Audioprothèsiste Toulouse 2015

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.






Une balle de masse m = 100 g passe du point A au point C en perdant 10 cm d'altitude dans le champ de pesanteur g = 9,81 m s-2. Le travail de son poids  :.
- vaut 9,81 J. ( Faux ).
Travail moteur du poids en descente W = mg(hinitial-hfinal) = 0,100*9,81*0,10 = 9,81 10-2 J.
- vaut 9,81 10-3 J. ( faux ).
- est proportionnel à la masse m. ( vrai ).
- dépend de la norme de la vitesse initiale du point matériel. ( faux ).
- est proportionnel à l'altitude h. ( faux ).
Est proportionnel à la différence d'altitude entre le point de départ et d'arrivée.

L'énergie mécanique de la balle entre le point A et le point C ::
- est conservée s'il n'y a pas de frottement. ( vrai ).
- est conservée si elle est soumise seulement au champ de pesanteur g. ( vrai ).
- est toujours plus grande que l'énergie cinétique. ( faux ).
L'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle. L'énergie potentielle dépend d'un choix conventionnel. L'énergie mécanique dépend donc de ce choix.
- est la somme de l'énergie cinétique et de toutes les énergies potentielles. ( vrai )..
- croît en présence de forces conservatives. ( faux ).
L'énergie mécanique est constante en présence de forces conservatives.

Avec la balle, une bille en verre de même poids est lâchée aussi sans vitesse initiale du même point A dans le champ de pesanteur.
- La bille arrive au sol toujours avant la balle. ( faux ).
L'objet le plus dense, de masse identique, arrive le premier au sol.
- Sans frottement, la bille arrivera au sol au même temps que la bille. ( vrai si la poussée d'Archimède est négligeable ).
- Au départ la bille et la balle ont la même énergie mécanique. ( vrai ).
- Au départ la bille et la balle ont la même énergie potentielle. ( vrai ).
- Au sol la bille et la balle ont la même énergie potentielle. ( vrai )
.

Un solide de masse m =1500 kg a une vitesse de 100 km/h.
- Son énergie cinétique vaut 7,5 104 J. ( faux ).
v = 100 / 3,6 ~28 m/s ; ½mv2 =750*282~6 105 J.
- Son énergie cinétique vaut 7,5 107 g km2 h-2. ( faux ).
- Son énergie cinétique vaut 10-5 kg km2 s-2. ( faux ).
- Son énergie cinétique reste constante si le solide garde la même vitesse. ( vrai ).
- Son énergie cinétique serait divisée par deux si la vitesse était divisée par quatre. ( faux ).
A masse constante, si la vitesse est divisée par 4, l'énergie cinétique est divisée par 16.





Une balle tombe en chute libre d'une hauteur h = 2 m. Elle touche le sol au point A. La vitesse initiale de la balle est nulle.
- La vitesse de la balle au point A dépend de la racine carrée de l'altitude h. ( vrai).
Conservation de l'énergie mécanique : ½mv2 = mgh ; v = (2gh)½.
- La vitesse en A dépend linéairement du temps de chute écoulé. ( vrai ).
Suivant un axe vertical orienté ves le haut, origine au sol : h=-½gt2 +h ; v =-gt.
- La vitesse en A dépend du carré du temps de chute écoulé. ( faux ).
- La seule force qui s'applique sur elle est son poids. ( vrai ).
- L'énergie mécanique se conserve au cours du mouvement. (vrai ).

L'accélération instantanée de la balle peut se calculer à partir de sa vitesse instantanée.
- car la vitesse instantanée est proportionnelle à l'accélération. ( vrai pour un mouvement uniformément varié ).
- car la vitesse instantanée est inversement proportionnelle à l'accélération. ( faux ).
- Seulement si le mouvement est rectiligne uniforme. ( faux ).
Dans ce cas la vitesse est constante et l'accélération est nulle.
- car il suffit de dériver l'expression de la vitesse instantanée par rapport au temps. ( vrai ).
- car la vitesse instantanée est la dérivée de l'accélération instantanée par rapport au temps.( faux ).

Une balle de masse m =3 kg, uniquement soumise à son poids est lâchée sans vitesse initiale du point A. Elle arrive en C ( à 2 m d'altitude plus bas ) avec une vitesse de 10 m/s.
L'énoncé comporte une erreur : après 5 m de chute libre, sans vitesse initiale, la vitesse est voisine  de 10 m/s).
- Au point A son énergie mécanique est la même que celle au point C. ( vrai ).
La balle n'est soumise qu'à son poids, force conservative, l'énergie mécanique est constante.
- Au point C son énergie cinétique vaut 150 J. ( vrai ).
½mv2 = 1,5*102 = 150 J.
- Au point C, elle a perdu 300 J d'énergie potentielle. ( faux ).
Il y a transfert de 150 J d'énergie potentielle en énergie cinétique.
- La balle est soumise à une force de 29,43 J. ( faux ).
L'unité est fausse : 3*9,81 = 29,43 N.
- La balle est soumise à une force de 150 J. ( faux ).

Après le point C, la balle roule jusqu'à de l'eau où elle subit la poussée d'Archimède.
- La poussée d'Archimède dépend du poids de la balle.  ( faux ).
- La poussée d'Archimède dépend de la profondeur d'immersion et de la forme de l'objet. ( faux ).
La poussée ne dépend pas de la profondeur d'immersion.
- La poussée dépend du poids de l'eau déplacée par l'objet plongé.  ( vrai ).
- La poussée est une force agissant sur un objet plongé dans l'eau.  ( vrai ).
- La poussée dépend du volume de la balle. ( vrai ).

.



Ondes et pression.
Dans un gaz :
- les particules sont au repos. (faux ).
- les particules sont en mouvement. ( vrai ).
- les particules sont alignées les unes par rapport aux autres. ( faux ).
- les particules sont en rotation les unes par rapport aux autres. ( faux ).
- les particules sont alignées les unes par rapport aux autres et en mouvement. ( faux ).


La force de pression qu'exerce l'eau sur un plongeur est :.
- en joule. ( faux ).
-en pascal. ( faux ).
- en newton. ( vrai ).
- en kilogramme. ( faux ).
- en kg m s-2. ( vrai ).

A une profondeur z, la pression P dans l'eau se calcule par la relation P = Patm + rgz..
- P s'exprime en kilogramme. ( faux ).
Une pression s'exprime en pascal.
- La masse volumique r s'exprime en kg m-1. ( faux ). ( en kg m-3 )
La masse volumique r s'exprime en m2 s-1. ( faux ). 
- La masse volumique r s'exprime en  kg s-2. ( faux ).
- La pression varie linéairement avec la profondeur. ( vrai ).
P-Patm est proportionnel à la profondeur z.

Une bouteille de 3 L contient un gaz rare à la pression de 20 bars.
- Le volume occupé par ce gaz serait de 20 L à la même température si la pression était 1 bar. (faux ).
Le produit P V est constant 3*20 = 60  ; V *1 = 60 ; V = 60 L sous une pression de 1 bar.
- Le volume occupé par ce gaz serait de 1 L à la même température si la pression était de 60 bar. ( vrai ).
- Le volume occupé par ce gaz serait de 10 L à la même pression si la température augmentait de 10 °C. ( faux )
Le rapport V/T est constant avec T température en kelvin.

- La pression de ce gaz  serait de 5 bars si le volume était multiplié par 4 à la même température. ( vrai ).
Si le volume quadruple, à température constante, la pression est divisée par 4  soit 20 / 4 = 5 bars.
- La température de ce gaz quadruple si le volume double et la pression double. ( vrai pour la température thermodynamique en kelvin).

A l'arrière d'un bateau, la traînée peut s'apparenter à une onde qui se propage à la surface de l'eau.
- Cette onde a besoin d'un milieu matériel pour se propager. ( vrai ).
- Cette onde transporte de l'énergie. ( vrai ).
- Cette onde transporte de la matière. ( faux ).
- Cette onde a une période liée inversement à la fréquence. ( vrai ). ( T = 1 / f )
- Cette onde a une période correspondant au temps passé entre deux creux de "vagues".  ( vrai )
Il faudrait préciser deux creux successifs.


En optique on parle aussi d'onde lumineuse.
 - Le changement de direction d'un faisceau lumineux passant d'un milieu de propagation à un autre est appelé dispersion. ( faux ).
Le changement de direction d'un faisceau lumineux passant d'un milieu de propagation à un autre est appelé réfraction. ( vrai ).
Le changement de direction d'un faisceau lumineux passant d'un milieu de propagation à un autre est appelé diffraction. ( faux ).
- L'angle d'incidence est défini par le plan contenant le faisceau lumineux et la normale à la surface de l'interface entre les milieux traversés par le faisceau. ( vrai  ).
- L'angle d'incidence et l'angle de réflexion d'un faisceau lumineux sont égaux au signe près. ( vrai ).

En échographie, on a une onde sonore. Pour déterminer la distance d séparant la sonde d'un organe observé, on utilise la formule suivante d = ½v Dt.:
 - La vitesse de propagation v des ultrasons s'exprime en m s-2. ( faux ). ( m s-1 ).
- Le temps d'aller-retour entre la sonde et l'organe est Dt qui peut s'exprimer en J. ( faux ).
- Le temps de réception de l'onde varie linéairement avec la distance à l'organe. ( vrai ).
- Cette onde a une période liée inversement proportionnelle à la fréquence. ( vrai ).
- Dans cette relation, le nombre 2 traduit le fait que l'onde fait un aller et retour. ( vrai ).

Pour une onde lumineuse.
- La quantité de mouvement est proportionnelle à la vitesse de l'onde. ( vrai ).
- La quantité de mouvement est inversement proportionnelle à la vitesse de l'onde. ( faux ).
- La pulsation est inversement proportionnelle à la période T. ( vrai ).  w = 2 p / T = 2 p f.
- La pulsation est proportionnelle à la période. ( faux ).
- La pulsation est proportionnelle à la fréquence. ( vrai ).

Pour une onde lumineuse.
- La longueur d'onde est proportionnelle à la pulsation. ( faux ).
l = c / f avec f = w/(2p) ; l = 2pc / w.
- La longueur d'onde est inversement proportionnelle à la pulsation. ( vrai ).
- La longueur d'onde est inversement proportionnelle à la periode. ( faux ).
- La longueur d'onde est proportionnelle à la période. ( vrai ).
- La longueur d'onde est proportionnelle à la fréquence. ( faux ).

Pour une onde sonore, la périodicité spatiale d'une onde progressive sinusoïdale est caractérise :
- la distance entre deux extréma. ( faux ).
 Distance entre deux maximum successifs ou entre deux minimum successifs.
- par sa fréquence. ( faux ).
- par sa période. ( faux ).
- par sa longueur d'onde. ( vrai ).
- par son impulsion. ( faux ).




  

menu