QCM : Capteurs de pression et circulation des fluides (11 questions)

Question 1

1. Une membrane de surface $0{,}20\ \text{m}^2$ subit une force pressante de $60\ \text{N}$ . Quelle pression s’exerce sur elle ?

12\ \text{Pa}

300\ \text{Pa}

60\ \text{Pa}

0{,}0033\ \text{Pa}

Explication

La pression est le quotient de la force pressante par la surface : $P=60/0{,}20=300\ \text{Pa}$ . Le produit force-surface donne 12, l’inversion donne environ 0,0033, et 60 correspond à la force sans tenir compte de la surface.

Answer

$$300\ \text{Pa}$$

Question 2

2. Un manomètre indique une pression de $2{,}4\ \text{bar}$ . Quelle valeur cela représente-t-il en pascals ?

2{,}4\times10^5\ \text{Pa}

2{,}4\ \text{Pa}

2{,}4\times10^{-5}\ \text{Pa}

2{,}4\times10^3\ \text{Pa}

Explication

Comme $1\ \text{bar}=10^5\ \text{Pa}$ , $2{,}4\ \text{bar}=2{,}4\times10^5\ \text{Pa}$ . La valeur 2,4 omet la conversion, $10^3$ utilise un facteur erroné et $10^{-5}$ inverse le facteur.

Answer

$$2{,}4\times10^5\ \text{Pa}$$

Question 3

3. Dans un liquide immobile de masse volumique $800\ \text{kg/m}^3$ , deux points sont séparés verticalement de $3\ \text{m}$ . Avec $g=10\ \text{N/kg}$ , quelle est la différence de pression entre eux ?

30\ \text{Pa}

2\,400\,000\ \text{Pa}

810\ \text{Pa}

24\,000\ \text{Pa}

Explication

La relation hydrostatique donne $|P_B-P_A|=\rho gh=800\times10\times3=24\,000\ \text{Pa}$ . La valeur 30 omet la masse volumique, 2 400 000 correspond à une erreur de conversion de hauteur, et 810 résulte d’une addition inappropriée.

Answer

$$24\,000\ \text{Pa}$$

Question 4

4. Dans un récipient contenant un liquide au repos, deux capteurs sont placés à la même profondeur, mais à des endroits différents sur une même horizontale. Quelle comparaison de leurs pressions est correcte ?

Celle du capteur le plus près de la paroi est plus grande.

Elles sont égales.

Elles diffèrent selon la masse de liquide située au-dessus de chaque capteur.

Celle du capteur situé du côté gauche est plus grande.

Explication

Dans un liquide au repos, la pression est constante dans un même plan horizontal. La proximité d’une paroi, la position gauche-droite ou une comparaison de colonnes locales ne crée pas de différence de pression à profondeur égale.

Answer

Elles sont égales.

Question 5

5. Qu’appelle-t-on l’étendue de mesure d’un capteur ?

La plage des valeurs d’entrée dans laquelle le capteur fonctionne

La précision avec laquelle le capteur convertit une grandeur physique

La durée nécessaire pour que le capteur réagisse à une variation

La plage des valeurs électriques que le capteur peut délivrer

Explication

L’étendue de mesure désigne l’intervalle des valeurs d’entrée dans lequel le capteur peut fonctionner. La plage des valeurs électriques décrit plutôt les sorties possibles du capteur.

Answer

La plage des valeurs d’entrée dans laquelle le capteur fonctionne

Question 6

6. Combien de valeurs distinctes peut prendre le signal d’un capteur numérique codé sur 4 bits ?

32 valeurs codées

4 valeurs codées

8 valeurs codées

16 valeurs codées

Explication

Un signal numérique codé sur $N$ bits peut prendre $2^N$ valeurs, donc un codage sur 4 bits en représente 16. Huit valeurs correspondraient à un codage sur 3 bits.

Answer

16 valeurs codées

Question 7

7. Quel est le rôle de la fréquence d’échantillonnage d’un convertisseur analogique-numérique (CAN) ?

Déterminer le nombre de valeurs numériques possibles

Fixer la plus petite variation de tension détectable

Indiquer le nombre de conversions réalisées par seconde

Définir l’écart entre les tensions minimale et maximale convertibles

Explication

La fréquence d’échantillonnage caractérise le nombre de conversions que le CAN peut effectuer par seconde. Le nombre de valeurs numériques possibles dépend plutôt de sa résolution, c’est-à-dire de son nombre de bits.

Answer

Indiquer le nombre de conversions réalisées par seconde

Question 8

8. Un liquide s’écoule dans une canalisation avec une vitesse de $2\ \text{m/s}$ à travers une section de $0{,}015\ \text{m}^2$ . Quel est son débit volumique ?

0{,}030\ \text{kg/s}

0{,}030\ \text{m}^3/\text{s}

0{,}0075\ \text{m}^3/\text{s}

0{,}13\ \text{m}^3/\text{s}

Explication

Le débit volumique est le produit de la vitesse par l’aire de la section : $Q_v=vS=2\times0{,}015=0{,}030\ \text{m}^3/\text{s}$ . La valeur $0{,}0075\ \text{m}^3/\text{s}$ correspondrait à une division de la section par la vitesse, et non à leur produit.

Answer

$$0{,}030\ \text{m}^3/\text{s}$$

Question 9

9. En régime permanent, quelle différence distingue le débit massique du débit volumique dans une canalisation ?

Le débit massique exprime une masse écoulée par unité de temps, tandis que le débit volumique exprime un volume écoulé par unité de temps.

Le débit massique exprime une vitesse d’écoulement, tandis que le débit volumique exprime une aire de section.

Le débit massique mesure un volume écoulé, tandis que le débit volumique mesure une masse écoulée.

Le débit massique dépend de l’aire de la section, tandis que le débit volumique dépend de la pression du liquide.

Explication

Le débit massique rapporte la masse traversant une section au temps, alors que le débit volumique rapporte le volume traversant cette section au temps. La vitesse et l’aire servent à déterminer le débit volumique, mais ne constituent pas la définition du débit massique.

Answer

Le débit massique exprime une masse écoulée par unité de temps, tandis que le débit volumique exprime un volume écoulé par unité de temps.

Question 10

10. Si la force pressante exercée sur une surface reste constante tandis que cette surface diminue, quel effet cela produit-il sur la pression ?

La pression reste constante, car seule la force pressante détermine sa valeur.

La pression devient nulle, car la surface ne peut plus transmettre la force.

La pression diminue, car la surface répartit davantage la force pressante.

La pression augmente, car la même force s’exerce sur une surface plus petite.

Explication

La pression est le rapport entre la force pressante et la surface, donc une surface plus petite augmente ce rapport lorsque la force reste inchangée. La pression ne reste pas constante : sa valeur dépend aussi de la surface.

Answer

La pression augmente, car la même force s’exerce sur une surface plus petite.

Question 11

11. Un plongeur descend de 4 m à 9 m dans un liquide immobile. Comment évolue la pression qu’il subit ?

Elle augmente, car la pression croît avec la profondeur.

Elle varie selon la position horizontale du plongeur.

Elle reste identique, car le liquide est incompressible.

Elle diminue, car la pression décroît avec la profondeur.

Explication

Dans un liquide immobile, la pression augmente avec la profondeur, conformément à la relation entre différence de pression et hauteur verticale. Le fait que le liquide soit incompressible ne rend pas la pression identique à toutes les profondeurs.

Answer

Elle augmente, car la pression croît avec la profondeur.

QCM : Capteurs de pression et circulation des fluides (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une membrane de surface $0{,}20\ \text{m}^2$ subit une force pressante de $60\ \text{N}$ . Quelle pression s’exerce sur elle ?

2. Un manomètre indique une pression de $2{,}4\ \text{bar}$ . Quelle valeur cela représente-t-il en pascals ?

3. Dans un liquide immobile de masse volumique $800\ \text{kg/m}^3$ , deux points sont séparés verticalement de $3\ \text{m}$ . Avec $g=10\ \text{N/kg}$ , quelle est la différence de pression entre eux ?

4. Dans un récipient contenant un liquide au repos, deux capteurs sont placés à la même profondeur, mais à des endroits différents sur une même horizontale. Quelle comparaison de leurs pressions est correcte ?

5. Qu’appelle-t-on l’étendue de mesure d’un capteur ?

6. Combien de valeurs distinctes peut prendre le signal d’un capteur numérique codé sur 4 bits ?

7. Quel est le rôle de la fréquence d’échantillonnage d’un convertisseur analogique-numérique (CAN) ?

8. Un liquide s’écoule dans une canalisation avec une vitesse de $2\ \text{m/s}$ à travers une section de $0{,}015\ \text{m}^2$ . Quel est son débit volumique ?

9. En régime permanent, quelle différence distingue le débit massique du débit volumique dans une canalisation ?

10. Si la force pressante exercée sur une surface reste constante tandis que cette surface diminue, quel effet cela produit-il sur la pression ?

11. Un plongeur descend de 4 m à 9 m dans un liquide immobile. Comment évolue la pression qu’il subit ?

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QCM : Capteurs de pression et circulation des fluides (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une membrane de surface 0,20 m20{,}20\ \text{m}^20,20 m2 subit une force pressante de 60 N60\ \text{N}60 N. Quelle pression s’exerce sur elle ?

2. Un manomètre indique une pression de 2,4 bar2{,}4\ \text{bar}2,4 bar. Quelle valeur cela représente-t-il en pascals ?

3. Dans un liquide immobile de masse volumique 800 kg/m3800\ \text{kg/m}^3800 kg/m3, deux points sont séparés verticalement de 3 m3\ \text{m}3 m. Avec g=10 N/kgg=10\ \text{N/kg}g=10 N/kg, quelle est la différence de pression entre eux ?

4. Dans un récipient contenant un liquide au repos, deux capteurs sont placés à la même profondeur, mais à des endroits différents sur une même horizontale. Quelle comparaison de leurs pressions est correcte ?

5. Qu’appelle-t-on l’étendue de mesure d’un capteur ?

6. Combien de valeurs distinctes peut prendre le signal d’un capteur numérique codé sur 4 bits ?

7. Quel est le rôle de la fréquence d’échantillonnage d’un convertisseur analogique-numérique (CAN) ?

8. Un liquide s’écoule dans une canalisation avec une vitesse de 2 m/s2\ \text{m/s}2 m/s à travers une section de 0,015 m20{,}015\ \text{m}^20,015 m2. Quel est son débit volumique ?

9. En régime permanent, quelle différence distingue le débit massique du débit volumique dans une canalisation ?

10. Si la force pressante exercée sur une surface reste constante tandis que cette surface diminue, quel effet cela produit-il sur la pression ?

11. Un plongeur descend de 4 m à 9 m dans un liquide immobile. Comment évolue la pression qu’il subit ?

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2. Un manomètre indique une pression de $2{,}4\ \text{bar}$ . Quelle valeur cela représente-t-il en pascals ?

3. Dans un liquide immobile de masse volumique $800\ \text{kg/m}^3$ , deux points sont séparés verticalement de $3\ \text{m}$ . Avec $g=10\ \text{N/kg}$ , quelle est la différence de pression entre eux ?

8. Un liquide s’écoule dans une canalisation avec une vitesse de $2\ \text{m/s}$ à travers une section de $0{,}015\ \text{m}^2$ . Quel est son débit volumique ?