QCM Physique:  mécanique, concours Audioprothésiste Toulouse 2019.

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Mécanique (suite)
Question 23
Un volant de 3 m de diamètre tourne à 120 tours / min. Sa fréquence de rotation vaut :
120 / 60 = 2 tours / s ou 2 Hz ou 2 s-1.
A - 0,5 s-1. Faux
B - 2 s-1. Vrai.
C - 0,5 Hz. Faux.
D - 2 Hz. Vrai.
E - 1 Hz. Faux.

Question 24
Une force de 5 N communique une accélération de 8 m s-2 à une masse m1 et une accélération de 24 m s-2 à une masse m2. Si les deux masses étaient liées ensemble, l'accélération communiquée serait de ( m s-2) :
m1 = 5 / 8 =0,625 kg ; m2 = 5 / 24 =0,208 kg ; m1 +m2 = 20 /24 = 5 / 6 kg ; a = 5 x6 /5 = 6 m s-2.
A . 6. Vrai..
B - 8. Faux.
C - 16 Faux.
D -  24. Faux.
E . 32. Faux.

 Question 25
Deux objets de masses respectives 8 et 2 kg sont au repos, l'un à côté de l'autre, sur une table lisse. La masse la plus élevée  est alors accélérée par une force de 0,7 N tandis que l'autre l'est par une force de 1,4 N dans la même direction et au même instant. Une séparation des deux objets d'une distance de 5 m est obtenue en (s) :
Premier objet : a = 0,7 / 8 m s-2 ; x(t) =0,7 / 16 t2.
Seconde masse : a = 1,4 / 2 m s-2 ; x(t) = 1,4 / 4 t2 =5,6 / 16 t2.
5 = (5,6 -0,7) / 16 t2 ; t =(5 x 16 /4,9)½~ 4 s. 
A . 2 s.
B -  4 s. Vrai.
C -  6 s. Faux
D -  8 s. Faux.
E - 10 s. Faux..
Question 26
Dans les mêmes conditions qu'à la question précédente et au même instant, les vitesses des objets de masses respectives 8 et 2 kg sont ( m/s) :
Premier objet : v = 0,7 / 8 t = 0,7 / 8 x4 =0,35 m /s. ou 0,35 x3,6 ~1,3 km / h.
Seconde masse : v = 1,4 / 2 t = 1,4 / 2 x 4 =2,8 m /s ou 2,8 x 3,6 ~10,1 km / h
A - 0,35 et 2,8. Vrai.
B - 2,8 et 0,35. Faux..
C -0,175 et 1,4. Faux.
D - 1,4 et 1,4 . Faux
E - 1,3 km / h et 10,1 km / h. Vrai.

Question 27
Le champ de gravitation de la terre accélère une masse de 1 kg à une valeur de 5 m s-2 en un point donné de l'espace. le même champ, au même point, accélère une masse de 3 kg à la valeur de ( m s-2)) :
Le même champ, au même point de l'espace, communique la même accélération, quelle que soit la masse.
A - 1,7. Faux.
B - 5. Vrai.
C - 10. Faux.
D - 15. Faux.
E - 20. Faux.



Question 28
Un ascenseur de masse m = 250 kg transporte 3 personnes de masses respectives 60, 80 et 100 kg. Le moteur exerce une force de 5000 N. L'ascenseur s'élève avec une accélération de ( m s-2) :
( force motrice - poids) / masse totale = (5000 -490 x10) / (250 +60 +80 +100) ~0,2 m s-2.
En prenant g = 9,8 au lieu de 10, on trouverait 0,4 m s-2.
 A - 0,1. Faux.
B - 0,2. Faux.
C - 0,4 . Vrai.
D - 0,1 N / kg. Faux.
E - 0,2 N / kg. Faux.

Question 29
Dans les mêmes conditions qu'à la question précédente, l'ascenseur s'élève en 5 s de : ( en m ).
x(t) = ½ at2 = 0,4 / 2 x25 =,5 m.
A - 1 m. Faux.
B - 5 m. Vrai.
C - 10 m. Faux.
D - 15 m. Faux.
E - 20 m. Faux.
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Question 30
Un camion de 5 t roule vers le nord à 20 m /s lorsqu'en 5 s il tourne de 70 ° vers l'est en gardant la même vitesse. La variation de la quantité de mouvement est de  :
Seule la direction de la vitesse change, ; la norme du vecteur quantité de mouvement ne change pas.
m v = 5000 x 20 = 105 kg m s-1.

AB = AC cos 20 = 105 cos 20 = 9,4 104 ; BD = CD -BC = 105- 105 sin 20 = 6,58 104.
AD =(9,42 +6,582)½ 104 ~1,15 105.
A . 1,15 105 SI. Vrai.
B . 1,15 105 kg m s-1. Vrai.
C . 1,15 105 N s. Vrai ( N =  kg m s-2).
D . 1,15 105 g km s-1. Vrai ( g km = kg m).
E . 1,15 105 kg mm ms-1.Vrai.  (mm ms-1 = 10-3 m .(10-3 s)-1 = m s-1).

Question 31
Une masse de 3 kg qui se déplace à 2 m /s heurte un butoir à ressort qui exerce une force F = 100 x, paramètres donnés en unités SI. L'énergie potentielle emmagasinée dans le ressort lorsque la compression vaut 10 cm est ( en J) :
F = k x avec k = 100 ; Epp = ½kx2 = 50 x2 =50 x0,01 = 0,5 J.
A . 0,1 J. Faux.
B . 0,5 J. Vrai.
C . 1 J. Faux.
D . 2 J. Faux.
E . 10 J. Faux.

Question 32
Dans les mêmes conditions qu'à la question précédente, l'énergie cinétique au même point vaut :
Energie cinétique initiale = ½mv2 = 0,5 x3 x4 =6 J.
Conservation de l'énergie du {système ressort masse} : 6 = 0,5 +Ec finale ; Ec finale = 5,5 J.
A . 10 J.
B . 2 J.
C .1 J.
D . 0,5 J
E . 0,1 J.



Question 33
Une balle de 100 g est lâchée du sommet d'un bâtimennt de 10 m et tombe en chute libre. Sa vitesse finale vaut ( m /s) :
x = ½gt2 ; v = gt ; x =v2 /(2g) ;  v= ( 2gx)½ = (2 x9,8 x10)½ 14 m / s.
A .  0,14.
B . 1,4.
C . 14. Vrai.
D . 140.
E . 1400.

Question 34
Une pierre de 200 g est lancée en l'air à la vitesse de 20 mm / ms, sous un angle de 60° avec l'horizontale et d'un point situé à 20 m au dessus du sol. Son énergie totale est de ( en J) :
20 mm / ms  = 20 m /s.
On choisit l'origine de l'énergie potentielle au sol : Epp = mgh = 0,2 x9,8 x20 =39,2 J.
Ec = ½mv2 = 0,1 x202 =40  J. Energie totale = 40 +39,2 = 79,2 J
A . 79 J. Vrai.
B . 69 J.
C . 59 J.
D . 49 J
E . 39 J.

Question 35
Dans les mêmes conditions qu'à la question précédennte, sa vitesse 15 m au dessus du sol vaut ( en m /s) :
x(t) = 20 cos(60) t = 10 t ; z(t) = -4,9 t2 +20 sin(60) t +20 = -4,9 t2 +17,3 t +20.
15 = -4,9 t2 +17,3 t +20 ; -4,9 t2 +17,3 t +5 =0. Résoudre : D =17,32 +4 x4,9 x5 =397,3; t = (-19,93 -17,3) / (-9,8)~3,8 s.
vx =10 m /s ; vy = -9,8 t +17,3 = -9,8 *3,8 +17,3 = -19,93 m /s.
v =(102 +19,932)½ ~ 22 m /s.
A  11.
B  . 22. Vrai.
C . 33.
D  . 44.
E  . 55.

Question 36
Une masse de 20 kg est lancée verticalement vers le haut avec une vitesse initiale de 50 m  /s. Son énergie cinétique au bout de 3 s vaut :
v(t) = -9,8 t +50 = -9,8 x3 +50 = 20,6 m /s.
Ec = 0,5 x20 x20,62 ~4,2 103 J ou 4,2 103 / 3600 ~1,18 kWh.
A . 4,2 102 J.
B. 4,2 103 J. Vrai.
C. 4,2 104 J.
D. 1,2 10-3 kWh.
E. 1,2 10-2 kWh.

Question 37.
Dans les mêmes conditions qu'à la question précédente, son énergie potentielle au bout du même temps vaut :
z(t) = -4,9 t2 + 50 t ; = -4,9 x9 +50 x3 =105,9 m.
Origine de l'énergie potentielle au sol : Epp = mg z  = 20 x9,8 x105,9 =2,1 104 J. ou 2,1 104 / 3600 = 5,8 kWh.
A .2,1 104 J. Vrai.
B . 2,1 105 J.
C . -2,1 104 J.
D . -5,8 10-3 kWh.
E . 5,8 10-3 kWh.

Question 38
La relativité retreinte.
A. est due à Max Planck. Vrai.
B. est une extension de la mécanique classique aux objets dont la vitesse est proche de celle de la lulière. Vrai.
C. implique des référentiels non-galiléens. Faux.
D. est une théorie développée au temps d'Aristote. Faux..
E. autorise des objets à se déplacer plus vite que la lumière. Faux.


Sujet 3 : énergie, matière et rayonnement.
Question 39 Un laser donné :
A.  a un fonctionnement basé sur le même principe que le maser.
B. a un fonctionnement basé sur l'inversion de population. Vrai.
C . peut être utilisé pour faire de la spectroscopie.
D.utilise l'émission spontanée.
E . utilise l'émission stimulée. Vrai.
Question 40
Les ondes de matière ::
A. peuvent être macroscopiques.
B. sont associées au physicien Loius de Broglie. Vrai.
C.sont importantes pour le fonctionnement d'un téléphone portable.
D .étaient connues par Isaac Newton.
E  Interviennent dans le fonctionnement d'un laser à atomes..


  

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