QCM Physique: mécanique, concours Orthoptie Toulouse 2018.

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Question 22
On considère une onde dont l'équation de propagation peut être décrite par l'équation suivante :
x(t) = Xm cos ( 2pt / T0 + F0).
A - F0 est la phase de l'onde. Faux.
C'est la phase à l'origine t=0
B -
F0 est égal à zéro alors x(t=0)=0. Faux.
x(t=0)= Xm cos 0 = Xm.
C -
2p/T0 est la pulsation propre de l'onde. Vrai.
720 x24 =17 280 km =17 280 000 m.
D - Xm n'est pas la valeur maximale de x(t). Faux.
Quand le terme en cosinus vaut 1, x = Xm.
E - 1 / T0 est la fréquence de l'onde. Vrai.
Question 23
On reprend l'équation précédente avec F0 = 0. L'équation de la vitesse de cette onde vaut :

A - v(t) = dx/dt = Xm sin ( 2pt / T0 ). Faux.
v(t)=-Xm 2pt / T0 sin ( 2pt / T0 ).
B - v(t =dx/dt=
Xm 2pt / T0 cos ( 2pt / T0 ). Faux.
C -
v(t =dx/dt=Xm 2pt / T0 sin ( 2pt / T0 ). Faux.
D - v(t)=-Xm 2pt / T0 sin ( 2pt / T0 ). Vrai.
E -
v(t)=-Xm  sin ( 2pt / T0 ). Faux.
Question 24
La norme de la quantité de mouvement d'une bille :
A - est divisée par 2 si la vitesse est divisée par 4. Faux.
p = mv. A masse constante si la vitesse est divisée par 2, p est divisée par 2
B - Double si sa masse double. Vrai.
Il faudrait préciser, " à vitesse constante "..
C -
Est identique si la vitesse garde la même direction mais change de sens. Vrai.
La norme de p ne dépend pas du sens du vecteur vitesse.
D - Quadruple si la norme de sa vitesse et sa masse doublent. Vrai.
E - Change si la vitesse change de direction mais garde le même sens. Faux.
La norme du vecteur quantité de mouvement dépend de la norme du vecteur vitesse, pas de sa direction.
Question 25
Lorsque l'on presse un ressort à un bout ( le ressort est compressé localement), une onde se propage d'un bout à l'autre du ressort.
A - L'onde est transversale, Faux.
B - L'onde est longitudinale. Vrai.
C -L'onde n'a pas besoin de support matériel. Faux.
D - L'onde a besoin d'un support matériel. Vrai.
E -L'onde va à la vitesse de la lumière. Faux.
Question 26
L'accélération instantanée d'un point matériel peut se calculer à partir de sa vitesse instantanée.
A - Seulement si le mouvement est uniformément accéléré. Faux.
B - Seulement si la vitesse instantanée est proportionnelle au temps. Faux.
C - Car la vitesse instantanée est proportionnelle à l'accélération. Faux.
D - Car il suffit de dériver l'expression de la vitesse instantanée par rapport au temps. Vrai.
E - Car la vitesse instantanée est la dérivée de l'accélération instantanée par rapport au temps. Faux.




Question 27
La vitesse instantanée d'un point matériel est donnée par a(t) = 2t.
Il aurait mieux vallu écrire v(t) = 2t.
A - Sa position instantanée est de la forme x(t) = t2+2. Vrai.
La position est une primitive de la vitesse : x(t) = t2 + constante.
En dérivant t2 +2 on trouve 2t.
B -
Sa position instantanée est de la forme x(t)=2t2. Faux.
C -
Sa position instantanée est de la forme x(t)=t3. Faux.
D - Sa position instantanée est de la forme x(t)=4t3. Faux.
E - Sa position instantanée est de la forme x(t)=4t3+2t2 Faux.
Question 28
L'énergie potentielle d'un point matériel de masse m = 100 g dont l'altitude  l'état initial et l'état final diminue de h =10 cm dans le champ de pesanteur g = 9,81 m s-2 :
A - est proportionnelle à l'altitude h. Vrai.
B - varie de 9,81 10-2 J. Vrai.
mgh = 0,1 x9,81 x0,1 =0,0981 J.
C - est proportionnelle à la masse m. Vrai.
D - dépend de la norme de la vitesse initiale du point matériel. Faux.
E - varie de 9,81 103 J. Faux.

Question 29
L'énergie mécanique :
A - est conservée si un système est soumis seulement au champ de pesanteur g. Vrai.
B - est toujours plus grande que l'énergie cinétique. Faux.
L'énergie mécanique peut aussi être égale à l'énergie cinétique..
C - est conservée s'il y a des forces de frottement. Faux.
D - décroit en présence de forces conservatives. Faux.
L'énergie mécanique est conservée en présence de forces conservatives.
E - est la somme de l'énergie cinétique et de toutes les énergies potentielles. Vrai.

Question 30.
Une voiture de masse 1000 kg a une vitesse de 36 km/h sur une route rectiligne horizontale.
A - Son énergie cinétique double si la vitesse double. Faux.
L'énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse.
B - Son énergie mécanique est proportionnelle à sa vitesse. Faux
C - son énergie cinétique vaut 5 105 J. Faux.
v = 36 / 3,6 = 10 m/s ; ½mv2 = 500 x102 =5 104 J.
D - 
son énergie cinétique vaut 648 000 J. Faux.
E -
Son énergie mécanique rest constante si la voiture accélère. Faux.

Question  31.
A - L'énergie cinétique peut être négative. Faux.
B - L'énergie mécanique est positive ou nulle. Faux.
Tout dépend de la référence pour l'énergie potentielle.
C - L'énergie potentielle dépend d'un choix conventionnel. Vrai
D -
L'énergie mécanique dépend d'un choix conventionnel. Vrai
E - L'énergie cinétique dépend d'un choix conventionnel. Faux.




Question 32
L'optique utilise les lois de la trigonométrie.
A -  L'égalité suivante est vraie : sin(x-p/2)= -cos (x). Vrai.
B - L'égalité suivante est vraie : sin(x-p/2)= cos (x + p). Vrai.
C - L'égalité suivante est vraie : sin(x-p)= cos (x+p/2). Vrai.
D - L'égalité suivante est vraie : sin(x-p)= -cos (x-p/2).  Vrai.
E - L'égalité suivante est vraie : sin(x-p)= cos (x-3p/2).  Vrai.

Question 33
Un coureur A part à t = 0 à la vitesse constante de 2 m /s. Un second couruer B part 30 s après à la vitesse constante de 4 m/s. Combien de temps mettra B pour rattraper A ?
A - 6 s
B - 10 s
C - 15 s
D - 30 s. Vrai.
E - 60 s
A : x(t) = 2t ; B : x(t) = 4(t-30) ; 2t = 4(t-30)  ; B rattrape A à la date t = 60 s, soit 30 s après son départ.

Question 34
Un coureur A part à t = 0 à la vitesse constante de 10 m /s. Un second couruer B part 30 s après à la vitesse constante de 30 m/s pendant 30 m, puis il ralentit à une vitesse constante de 15 m/s. Combien de temps mettra B pour rattraper A ?
A - 16 s
B - 31 s.

C - 63 s.
D - 78 s
E -
102 s.
A : x(t) = 10 t ; B : pour les 30 premiers mètres x(t) = 30(t-30) soit t -30=  1 s ;
puis x(t) = 15(t-31)+30.
15(t-31)+30 =10 t ; t=87 s.
B rattrape A à la date t =87 s, soit 57 s après son départ.

Question 35
Un coureur A part à t = 0 à la vitesse constante de 10 m /s. Un second couruer B part 10 s après à la vitesse constante de 20 m/s pendant 20 m, puis il ralentit à une vitesse constante de 20 m/s.  A cet instant, un troisième coureur C s'élance à 30 m /s.
A - C rattrape B après 11 s.
B -
C rattrape B après 15 s.
C - C rattrape A après 8 s.
D -
C rattrape A après 11 s.
E - C rattrape B avant A. Vrai.
A : x(t) = 10 t ;
B : pour les 10 premiers mètres x(t) = 20(t-10) soit t -10=  1 s ; puis x(t) = 20(t-11)+20.
C : x(t) = 30(t-11).
C rattrape B : 30(t-11) = 20(t-11)+20 soit t =13 s.
C rattrape A : 30(t-11) = 10 t soit t =16,5 s.


Question 36.
Une voiture de 1000 kg roule à 30 km /h.
A -Son énergie cinétique est 45 000 J. Faux.
30 /3,6 =8,33 m/s ; ½mv2 = 500 x8,332 ~34700 J.
B -
Son énergie cinétique est 4167 J. Faux.
C -
Son énergie cinétique est 15 000 J. Faux.
D  -Son énergie mécanique est toujours identique à son énergie cinétique. Faux.
Cela serait vrai  à vitesse constante sur une route horizontale.
E - L'énergie potentielle dépend de la convention choisie. Vrai.

Question 37
Sur une ligne droite, le déplacement d'un couruer est modélisé par : x(t) = 2t2 +4.
A - le coureur parcourt 12 m en 2 s. Vrai.
2 x22 +4 = 12 m.
B -
L'accélération du couruer est a = 2t. Faux.
vitesse v = 4t ; accélération a = 4 m s-2.

C - Son accélération est constante. Vrai.
D -sa vitesse est v=4 t. Vrai.
E - Sa vitesse est constante. Faux.



Question 38
Vous poussez un meuble sur un sol plat rectiligne à altitude constante. Le meuble se déplace avec une vitesse qui augmente avec le temps.
A - Le meuble a une énergie mécanique décroissante. Faux.
B -
Le meuble a une énergie mécanique croissante. Vrai.
C - Le meuble a une accélération constante. Faux.
Ce serait vrai pour une vitesse telle que v = at +b ( fonction affine).

D -
Le meuble a une accélération égale à la vitesse. Faux.
E - Le meuble a une énergie mécanique croissante. Vrai.

Question 39
La lumière est constituée de photons.
A -  si elle est blanche, elle est la somme de faisceaux de couleurs différentes. Vrai.
B -
si elle est blanche, son énergie est parfaitement connue. Faux.
C - si elle est visible, cela dépend de l'énergie des photons qui la constitue. Vrai.
D - si elle est visible, cela dépend de la fréquence des photons qui la constitue.. Vrai.
E - 
si elle est visible, cela dépend de la longueur d'onde des photons qui la constitue. Faux.

Question 40
La lumière est :
A - une onde électroagnétique. Vrai.
B - Une onde se propageant avec support matériel. Faux..
C - une onde longitudinale. Faux.
D - une onde à énergie croissante. Faux.
E - une onde à énergie décroissante.
Faux.



  

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