Flashcards : Cinématique du point matériel — 60 cartes

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1Question

Qu'est-ce que la cinématique en physique ?

Réponse

La partie de la physique qui étudie le mouvement d’un point matériel sans ses causes.

2Question

Quelles caractéristiques du mouvement étudie la cinématique ?

Réponse

La position, la vitesse et l’accélération.

3Question

Qu'est-ce que le mouvement traduit ?

Réponse

Un changement de position dans l’espace et dans le temps.

4Question

Qu'est-ce qu'un référentiel en mécanique ?

Réponse

L’objet par rapport auquel on décrit le mouvement d’un mobile.

5Question

Quel type d'objet est un référentiel ?

Réponse

Généralement un objet solide.

6Question

Qu'est-ce qu'un point matériel ?

Réponse

Un objet dont les dimensions sont négligeables par rapport à sa distance d’observation.

7Question

Donnez un exemple de point matériel.

Réponse

La Lune pour un observateur terrestre.

8Question

Qu'appelle-t-on la trajectoire d’un mobile ?

Réponse

L’ensemble des positions successivement occupées par ce mobile au cours du temps.

9Question

Qu'est-ce qu'un repère temporel ?

Réponse

Un repère temporel est défini par une origine, un appareil de mesure et une unité de temps.

10Question

Quelle est l'origine temporelle dans un repère temporel ?

Réponse

L'origine correspond à l'instant initial $t=0$ .

11Question

Quelle unité de temps utilise le repère temporel dans le Système international ?

Réponse

La seconde est l'unité de temps utilisée.

12Question

Quelle formule exprime la durée entre deux dates initiale et finale ?

Réponse

La durée vérifie $\Delta t = t_f - t_i$ .

13Question

Comment s'exprime l'instant dans une phase retardée de durée $\Delta t$ ?

Réponse

L'instant est $t' = t - \Delta t$ .

14Question

Quelle est la formule horaire pour la deuxième phase retardée ?

Réponse

$x_2(t) = \frac{1}{2}a(t - \Delta t)^2 + v_0(t - \Delta t) + x_0$ .

15Question

Comment s'exprime le vecteur position dans un repère cartésien spatial ?

Réponse

$\overrightarrow{OM}=x\vec{i}+y\vec{j}+z\vec{k}$ .

16Question

Que donnent les équations horaires d'un mobile ?

Réponse

Elles donnent les coordonnées du mobile en fonction du temps.

17Question

Quelles sont les équations horaires si $\overrightarrow{OM}=2t\vec{i}+(t^2-3)\vec{j}$ ?

Réponse

$x(t)=2t$ et $y(t)=t^2-3$ .

18Question

Quels vecteurs unitaires composent le repère de Frenet ?

Réponse

Un vecteur tangent $\vec{T}$ et un vecteur normal $\vec{N}$ .

19Question

Quelle est la direction du vecteur normal $\vec{N}$ dans le repère de Frenet ?

Réponse

Il est perpendiculaire à $\vec{T}$ et orienté vers le centre de courbure.

20Question

Qu'est-ce qu'une équation cartésienne de trajectoire ?

Réponse

C'est une relation entre coordonnées indépendante du temps obtenue en éliminant le paramètre temporel.

21Question

Quand une trajectoire est-elle rectiligne selon son équation cartésienne ?

Réponse

Quand son équation cartésienne est du premier degré.

22Question

Quelle forme a l'équation cartésienne d'une trajectoire parabolique ?

Réponse

Elle est de la forme $y=ax^2+bx+c$ .

23Question

Quelle est l'équation cartésienne d'une trajectoire circulaire ?

Réponse

$\left(x-x_0\right)^2+\left(y-y_0\right)^2=a^2$ .

24Question

Que représentent $C(x_0,y_0)$ et $a$ dans l'équation circulaire ?

Réponse

$C(x_0,y_0)$ est le centre et $a$ le rayon du cercle.

25Question

Quelle équation cartésienne obtient-on pour $x=2t$ et $y=t^2-4$ ?

Réponse

$y=\frac{x^2}{4}-4$ .

26Question

Quelle forme de trajectoire correspond à $y=\frac{x^2}{4}-4$ ?

Réponse

Une parabole.

27Question

Quelle équation cartésienne correspond à $x=2\sin(10t)$ et $y=2\cos(10t)$ ?

Réponse

$x^2+y^2=4$ .

28Question

Quelle est la formule du vecteur vitesse moyenne ?

Réponse

$\vec{v}_m=\frac{\overrightarrow{OM_2}-\overrightarrow{OM_1}}{t_2-t_1}$

29Question

Comment s'exprime le vecteur vitesse instantanée en fonction du vecteur position ?

Réponse

$\vec{V}(t)=\frac{d\overrightarrow{OM}}{dt}$

30Question

Quelle est l'expression du vecteur vitesse dans une base cartésienne ?

Réponse

$\vec{V}=\frac{dx}{dt}\vec{i}+\frac{dy}{dt}\vec{j}+\frac{dz}{dt}\vec{k}$

31Question

Comment se notent les composantes du vecteur vitesse $V_x, V_y, V_z$ en fonction des dérivées temporelles ?

Réponse

$V_x=\dot{x}, V_y=\dot{y}, V_z=\dot{z}$

32Question

Pour $x=2t$ et $y=t^2-4$ , quelle est l'expression du vecteur vitesse ?

Réponse

$\vec{V}(t)=2\vec{i}+2t\vec{j}$

33Question

Quelle est la norme du vecteur vitesse pour $x=2t$ et $y=t^2-4$ ?

Réponse

$V=2\sqrt{1+t^2}$

34Question

Qu'est-ce que l'accélération caractérise ?

Réponse

La variation de la vitesse au cours du temps.

35Question

Quelle formule donne le vecteur accélération moyenne ?

Réponse

$\vec{a}_m=\frac{\vec{V}_2-\vec{V}_1}{t_2-t_1}$

36Question

Quelle est l'unité SI de l'accélération moyenne ?

Réponse

Le mètre par seconde carrée, $\mathrm{m\,s^{-2}}$ .

37Question

Comment s'exprime l'accélération instantanée ?

Réponse

$\vec{a}(t)=\frac{d\vec{V}}{dt}=\frac{d^2\overrightarrow{OM}}{dt^2}$

38Question

Comment s'écrit l'accélération dans la base de Frenet ?

Réponse

$\vec{a}=a_T\vec{T}+a_N\vec{N}$

39Question

Quelle est la formule de la composante tangentielle $a_T$ ?

Réponse

$a_T=\frac{dv}{dt}$

40Question

Quelle est la formule de la composante normale $a_N$ ?

Réponse

$a_N=\frac{v^2}{\rho}$

41Question

Quelles sont les caractéristiques d'un mouvement rectiligne uniforme (MRU) ?

Réponse

Trajectoire rectiligne, vitesse constante, accélération nulle.

42Question

Quelle est l'équation horaire d'un MRU ?

Réponse

$x(t)=V_xt+x_0$ .

43Question

Quelles sont les caractéristiques d'un mouvement rectiligne uniformément varié (MRUV) ?

Réponse

Trajectoire rectiligne et accélération constante.

44Question

Quelle est la formule de la vitesse dans un MRUV ?

Réponse

$V_x(t)=a_xt+V_{0x}$ .

45Question

Quelle est la formule de la position dans un MRUV ?

Réponse

$x(t)=\frac{1}{2}a_xt^2+V_{0x}t+x_0$ .

46Question

Quelle est la relation indépendante du temps pour un MRUV ?

Réponse

$V_x^2-V_{0x}^2=2a_x(x-x_0)$ .

47Question

Quand un mouvement rectiligne est-il accéléré ?

Réponse

Quand $\vec{a}\cdot\vec{v}>0$ .

48Question

Quand un mouvement rectiligne est-il uniformément retardé ?

Réponse

Quand $\vec{a}\cdot\vec{v}<0$ .

49Question

Quelle est la trajectoire d'un mouvement rectiligne sinusoïdal ?

Réponse

Une trajectoire droite.

50Question

Quelle est l'expression de l'abscisse dans un mouvement rectiligne sinusoïdal ?

Réponse

$x(t)=X_m\cos(\omega t+\varphi)$ .

51Question

Quelle est la valeur de $\Delta L$ dans un mouvement rectiligne sinusoïdal ?

Réponse

$\Delta L=2X_m$ .

52Question

Comment s'exprime la pulsation $\omega$ en fonction de la période $T$ ?

Réponse

$\omega=\frac{2\pi}{T}$ .

53Question

Quelle est la formule de la vitesse instantanée dans un mouvement rectiligne sinusoïdal ?

Réponse

$v(t)=-\omega X_m\sin(\omega t+\varphi)$ .

54Question

Quelle est la valeur maximale de la vitesse dans un mouvement rectiligne sinusoïdal ?

Réponse

$V_{\max}=\omega X_m$ .

55Question

Quelle équation différentielle vérifie l'accélération dans un mouvement rectiligne sinusoïdal ?

Réponse

$\frac{d^2x}{dt^2}+\omega^2x=0$ .

56Question

Quelle est l'expression de l'accélération dans un mouvement circulaire de vitesse constante selon le repère de Frenet ?

Réponse

$\vec{a}=\frac{V^2}{R}\vec{N}$ .

57Question

Qu'est-ce qu'un mouvement circulaire uniformément varié (MCUV) ?

Réponse

Un mouvement avec vitesse angulaire qui varie uniformément et accélération angulaire constante.

58Question

Quelle formule donne la vitesse angulaire $\dot{\theta}(t)$ en MCUV ?

Réponse

$\dot{\theta}(t)=\ddot{\theta}t+\dot{\theta}_0$

59Question

Quelle est l'équation horaire angulaire $\theta(t)$ d'un MCUV ?

Réponse

$\theta(t)=\frac{1}{2}\ddot{\theta}t^2+\dot{\theta}_0t+\theta_0$

60Question

Quelle relation indépendante du temps lie $\dot{\theta}$ et $\theta$ en MCUV ?

Réponse

$\dot{\theta}^{\,2}-\dot{\theta}_0^{\,2}=2\ddot{\theta}(\theta-\theta_0)$

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 31 questions sur Cinématique du point matériel.

1. Quelle distinction caractérise la cinématique par rapport à la dynamique ?

2. Quelles grandeurs caractérisent le mouvement dans l’étude cinématique ?

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