QCM Physique: ondes, mécanique, concours Orthoptie Toulouse 2019.

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Question 1
Au démarrage un scooter passe de 0 à 36 km / h en 10 s. Son accélération moyenne est de
A - 3,6 m s-2. Faux
Vitesse finale : 36 / 3,6 = 10 m s-1 ; la vitesse varie de 0 à 10 m/s en 10 s ; accélération moyenne 10 / 10 = 1 m s-2.
Soit 100 cm s-2.
B -3,6 km h-2. Faux.
C - 1 m s-2. Vrai.
D - 100 cm s-1. Faux.
E - 10 cm s-2. Faux.
Question 2
Une voiture passe de 0 à 100 km / h avec une accélération constante. La distance parcourue pendant les 10 s est  environ.
A -139 m. Vrai.
La vitesse varie de 0 à 100 / 3,6 ~27,8 m s-1 ; accélération moyenne : 27,8 / 10 = 2,78 m s-2.
Distance parcourue en 10 s : 0,5 at2 = 0,5 x2,78 x102 ~139 m.
B - 500 m. Faux.
C - 145  m Faux.

D - 50 m. Faux.
E -150 m. Faux.

Question 3
Un objet est lancé vers le haut avec une vitesse initiale de 54 km / h. Quelle hauteur maximale va t-il atteindre ?
A - 32 m. Faux.
Conservation de l'énergie mécanique : ½mv2 = mgh.
h = 0,5 v2 / g avec v = 54 / 3,6 = 15 m /s.
h = 0,5 x152 /9,8 = 11,5 m.
B - 11,5 m. Vrai.
C - 21 m. Faux.
D - 71 m. Faux.

E - 22 m. Faux..

Question 4
La figure ci-dessous représente la vitesse v d'un objet en fonction du temps t. Quelle distance aura parcouru cet objet au point C ?

A - 1 m. Faux.
Mouvement accéléré entre O et A : a = 2 / 0,5 = 4 m s-2 ; d = ½at2 =0,5 x4 x0,52 = 0,5 m.
Mouvement uniforme entre A et B à 2 m /s ; d = 2=vt = 2(2-0,5)= 3 m.
Mouvement décéléré entre B et C : a = -2 / 1 = - 2 m s-2.
d = ½at2 + vt = - 12 + 2x1 = 1 m.
Total : 0,5 +3 +1 = 4,5 m.
B - 3 m. Faux..
C - 4 m, Faux.
D - 4,5 m. Vrai.
E - 7 m. Faux.
Question 5
Un projectile est tiré verticalement vers le haut. Au point le plus haut de sa trajectoire :
A - Son accélération est nulle. Faux.
L'accélération est égale à 9,8 m s-2.
B - Son accélération diminue. Faux.
C - Son accélération augmente. Faux.
D - Son accélération reste constante. Vrai.
E - Son accélération oscille. Faux.




Question 6
On considère le déplacement d'un point matériel au cours duquel le vecteur vitesse et  vecteur accélération sont orthogonaux et non nuls.
Exemple : satellite en mouvement cirvulaire uniforme.


A - Un tel mouvement est impossible. Faux.
B - La trajectoire ne peut être une droite. Vrai.
C - Le mouvement est uniforme. Vrai.
D - Le mouvement est rectiligne. Faux.
E - Le mouvement est parabolique. Faux.
Question 7
Dans un mouvement rectiligne, on note x(t), v(t) et a(t) respectivement la position, la vitesse et l'accélération d'un point matériel. On a un mouvement rectiligne lorsque :
A - Lorsque x(t) atteint un extrémum, la vitesse v(t) est nulle. Vrai.
Exemple : oscillateur mécanique horizontal.
x(t) = A cos (wt) ; v(t) = -Aw sin(wt) ; a(t) = -w2 x(t).
B - Aucune des affirmations n'est correcte. Faux.
C - Lorsque x(t) atteint un extrémum, la vitesse v(t) et l'accélération a(t) changent de signe. Faux.
D - Lorsque l'accélération change de signe, la vitesse change de signe. Faux.
L'accélération change de signe au passage à la position d'équilibre ( vitesse maximale ).
La vitesse change de signe lorsque x(t) atteint un exttrémum.
E - Lorsque l'accélération change de signe, la vitesse du point matériel augmente. Faux.
.
Question 8
Indiquer les affirmations correctes. Dans un mouvement rectiligne uniformément varié :
A - L’accélération est proportionnelle au temps. Faux.
B - L’accélération est constante. Vrai.
C - La vitesse est une fonction affine du temps. Vrai.
D - La vitesse est proportionnelle au carré de la position. Faux.
E - La vitesse est proportionnelle au carré du temps. Faux.

Question 9
On considère un objet se déplaçant le long d'un axe (Ox). L'évolution de sa position x(t) par rapport à l'origine est représentée sur la figure ci-dessous. Quelles sont les affirmations exactes ?

A - La vitesse n'est pas constante entre O et A. Faux.
OA est linéaire. x(t) = v t.
B - L'accélération est nulle entre les points A et B. Vrai ( le mobile est à l'arrêt ).
C - L'accélération moyenne est plus grande entre B et C qu'entre C et D. Vrai.
CD est un segment de droite, la vitesse est constante et l'accélération est nulle.
D - L'accélération est négative entre F et G. Vrai.
En G le mobile est à l'arrêt ; la vitesse diminue entre F et G.
E - L'accélération est nulle entre F et G. Faux.

Question 10
La figure suivante donne l'évolution de la position x d'un objet en fonction du temps. Cet objet ne se déplace que selon x.

A - L’'accélération est nulle. Vrai.
x est une fonction linéaire du temps. x = v t avec v une constante.
B - L’accélération est constante et a = 2 m s-2. Faux.
C - La vitesse v est constante et v = 2 m /s. Vrai.
D - L'objet a un mouvement rectiligne uniforme. Vrai.
E - L'accélération est constante et vaut 2,5 m s-2. Faux.




Question 11
Un objet se déplace selon un axe x. Il possède une accélération a = 3 m s-2. Sa vitesse initiale vaut v(0)=1 m /s. et sa position initiale est x(0) = 2 m.
Déterminer la bonne expression de x(t) parmi les propositions suivantes.
A - x(t) = 1,5 t2 +t+ 2. Vrai.
x(t) = ½at2 +v(0) t +x(0).
B - x(t) = 3 t2 +t+2. Faux.
C - x(t) = 0,5 t2 +t +2. Faux.
D - x(t) = 3t+2. Faux.
E - Aucune des affirmations n'est correcte. Faux.

Question 12
Une voiture qui se déplace selon un axe x freine pour éviter une collision. Sa vitesse à t=0 vaut v(0) = 15 m /s. Le freinage qui comùmence à t = 0 donne à la voiture une accélération a = - 5 m s-2 selon x. Déterminer la distance parcourue par la voiture lors du freinage.

A - 12,5 m. Faux.
v = at + v(0) ; durée du freinage : t = -v(0) / a = 15 / 5 = 3 s.
d = ½at2 +v(0) t = -2,5 x32 +15 x3 = 22,5 m.
B - 45 m. Faux.
C - 3 m. Faux.
D - 3,5 m. Faux.
E - 22,5 m. Vrai.
Question 13
Un objet tombe sans vitesse initiale d'une hauteur H = 125 m en chute libre. Pour simplifier on considère que g = 10 m s-2. Déterminer à quelle date il touche le sol.
A - 10 s. Faux.
d = -½gt2 + H = 0 ; t = (2H / g)½ = (250 / 10)½ = 5 s.
B - t = 5 s. Vrai.
C - t = 2,5 s. Faux.
D - t = 1 s. Faux.
E - t = 7 s. Faux.

Question 14
Le graphe ci-dessous représente l'accélération d'un objet qui se déplace uniquement selon un axe Ox. A t = 0, la position de l'objet est nulle ainsi que sa vitesse. Déterminer sa position à la date t = 1 s.


A . x = 3 m. Faux.
a = -15 / 5 t +15= -3 t+15.
La vitesse est une primitive de l'accélération et la vitesse initiale est nulle : v = -1,5 t2+15 t.
La position est une primitive de la vitesse et la position initiale est nulle : x = -0,5 t3 +7,5 t2 ;  x(1) = -0,5 +7,5 = 7.
B. - 3 m. Faux.
C. x = 7 m. Vrai.
D. x = - 7 m. Faux.
E. x = - 4 m. Faux.

Question 15
Deux véhicules se déplacent sur une même route en ligne droite. On note v1(t) etr v2(t) leurs vitesses respectives, qui sont représentées sur la figure.


A - La résultante des forces s'exerçant sur le véhicule 1 est nulle. Faux.
V1 est une fonction affine du temps, le mouvement n'est pas uniforme.
B - L'accélération du véhicule 2 est constante. Faux.
V2 n'est pas une fonction affine du temps.
C - La résultante des forces s'exerçant sur le véhicule 1 est constante.
Vrai.
D - L'accélération du véhicule 2 diminue au cours du temps. Faux.
E - L'accélération du véhicule 2 augmente au cours du temps. Vrai.
V2 augmente ; la variation de la vitesse V2 est positive.

Question 16
Une personne se trouve assise dans un train, dans le sens de la marche. Les fenètres sont fermées et le train roule à vitesse constante sur une voie horizontale. La personne jette une boule en l'air, verticalement, puis immobilise sa main. La boule retombe alors :
A - En avant de la main. Faux.
B - Sur la main. Vrai.
C - En arrière de la main. Faux.
D - Sur le voisin. Faux.
E - Sur le sol. Faux.




Question 17
Un étudiant met en place une expérience permettant de mettre en évidence la décomposition de la lumière blanche par un prisme.
A - Cette expérience met en jeu le phénomène de réfraction. Vrai.
B - Cette expérience met en jeu le phénomène de diffraction. Faux.
C - Cette expérience met en jeu le phénomène de dispersion. Vrai.
D - Le violet est plus dévié que le rouge. Vrai.
E - Le rouge est plus dévié que le violet. Faux.


Question 18
Les ultraviolets sont des radiations :
A - De longueur d'onde plus petite que le violet. Vrai.
B - De longueur d'onde plus grande que le violet. Faux.
C - De fréquence plus petite que le violet. Faux.
D - De fréquence plus grande que le violet. Vrai.
E - De longueur d'onde supérieure aux rayonnement gamma. Vrai
Question 19
Un jogueur veut connaître sa vitesse. Il mesure qu'il a parcouru 540 m en 3 minutes à vitesse constante. Sa vitesse est de :
A -5 m / s. Faux.
540 / (3 x60) = 3 m /s ou 3 x3,6 = 10,8 km / h.
B - 12,3 km / h. Faux.
C - 3,2 m / s. Faux.
D - 10,8 km / h. Vrai.
E - 6,4 km / h. Faux.
Question 20
Une onde se propage à une vitesse constante de 1 cm / s.
A - Cette onde a une accélération constante de 36 m s-2 à l'heure. Faux.
B - Cette onde parcourt 864 m par jour. Vrai.
0,01 x3600 x24 = 864 m.
C - Cette onde a une accélération constante de 360 m s-2 à l'heure. Faux.
D -
Cette onde a une accélération constante de 3600 m s-2 à l'heure. Faux.
E - Cette onde parcourt 0,6 m à chaque minute. Vrai.
0,01 x60 = 0,6 m.
Question 21
Un satellite a une trajectoire circulaire avec une vitesse de l'ordre de 4000 m /s. On appelle R le rayon de la terre ( approximé à 6000 km ), h l'altitude du satellite ( approximé à 2 104 km) et T le temps afin que le satellite parcourt pile la distance d'un tout de la terre.
A - La formule donnant la vitesse du satellite est v = 2p(R +h) T. Faux.
B - Le temps de révolution vaut approximativement 40 s. Faux.
C -
La formule donnant la vitesse du satellite est v = 2p(R +h)  / T. Vrai.
D - Le temps de révolution vaut approximativement 11 h. Vrai.
T =
2p(R +h)  / v ~ 6 (6 106 +2 107) / 4000 ~39 000 s soit 39000 / 3600 ~11 h.
E Le temps de révolution vaut approximativement 0,04 jour. Faux.



  

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