QCM : Énergie, puissance et dérivée (6 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une puissance constante de 60 W est fournie pendant 5 s. Quelle énergie est transférée ?

65 J65\ \mathrm{J}
0,012 J0{,}012\ \mathrm{J}
12 J12\ \mathrm{J}
300 J300\ \mathrm{J}

$$300\ \mathrm{J}$$

Explication

L’énergie se calcule en multipliant la puissance par la durée, donc E=P×Δt=60×5=300 JE=P\times\Delta t=60\times5=300\ \mathrm{J}. Diviser la puissance par la durée donnerait ici une grandeur différente, qui ne représente pas l’énergie transférée.

2. Un objet part à l’instant tdeˊbut=3 st_{\mathrm{début}}=3\ \mathrm{s} et arrive à l’instant tfin=11 st_{\mathrm{fin}}=11\ \mathrm{s}. Quelle est sa durée de déplacement ?

8 s8\ \mathrm{s}
14 s14\ \mathrm{s}
113 s\frac{11}{3}\ \mathrm{s}
−8 s-8\ \mathrm{s}

$$8\ \mathrm{s}$$

Explication

La durée est la différence entre l’instant final et l’instant initial : Δt=tfin−tdeˊbut=11−3=8 s\Delta t=t_{\mathrm{fin}}-t_{\mathrm{début}}=11-3=8\ \mathrm{s}. La somme des deux instants ne mesure pas le temps écoulé entre le départ et l’arrivée.

3. Un dispositif fournit une énergie de 900 J900\ \mathrm{J} en 30 s30\ \mathrm{s}. Quelle est sa puissance moyenne ?

27 000 W27\,000\ \mathrm{W}
870 W870\ \mathrm{W}
0,033 W0{,}033\ \mathrm{W}
30 W30\ \mathrm{W}

$$30\ \mathrm{W}$$

Explication

La puissance est le quotient de l’énergie par la durée : P=EΔt=90030=30 WP=\frac{E}{\Delta t}=\frac{900}{30}=30\ \mathrm{W}. Le produit de l’énergie et de la durée ne correspond pas à la formule de la puissance.

4. Entre tdeˊbut=2 st_{\mathrm{début}}=2\ \mathrm{s} et tfin=6 st_{\mathrm{fin}}=6\ \mathrm{s}, l’énergie d’un système passe de 100 J100\ \mathrm{J} à 180 J180\ \mathrm{J}. Quelle est sa puissance moyenne ?

20 W20\ \mathrm{W}
320 W320\ \mathrm{W}
45 W45\ \mathrm{W}
70 W70\ \mathrm{W}

$$20\ \mathrm{W}$$

Explication

La puissance moyenne vaut Pmoy=Efin−Edeˊbuttfin−tdeˊbut=180−1006−2=20 WP_{\mathrm{moy}}=\frac{E_{\mathrm{fin}}-E_{\mathrm{début}}}{t_{\mathrm{fin}}-t_{\mathrm{début}}}=\frac{180-100}{6-2}=20\ \mathrm{W}. Utiliser l’énergie finale sans calculer sa variation ne donne pas la puissance moyenne demandée.

5. Que devient le quotient ΔEΔt\frac{\Delta E}{\Delta t} lorsque la durée Δt\Delta t tend vers zéro ?

Il tend vers l’énergie totale accumulée pendant l’intervalle.
Il tend vers la durée totale écoulée depuis le début.
Il tend vers le produit de l’énergie par la durée.
Il tend vers la dérivée de l’énergie par rapport au temps.

Il tend vers la dérivée de l’énergie par rapport au temps.

Explication

Lorsque Δt\Delta t tend vers zéro, le quotient de la variation d’énergie par la durée tend vers la dérivée de l’énergie par rapport au temps. Il ne devient pas une énergie totale, car il décrit un taux de variation.

6. Si l’énergie d’un système est donnée en fonction du temps par E(t)=4t2E(t)=4t^2, quelle expression représente sa puissance instantanée ?

P(t)=4t2P(t)=4t^2
P(t)=8tP(t)=8t
P(t)=4tP(t)=4t
P(t)=18tP(t)=\frac{1}{8t}

$$P(t)=8t$$

Explication

La puissance instantanée est la dérivée de l’énergie par rapport au temps : P(t)=dEdt=8tP(t)=\frac{\mathrm{d}E}{\mathrm{d}t}=8t. L’expression 4t24t^2 représente l’énergie elle-même et non son taux de variation temporel.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 12 flashcards sur Énergie, puissance et dérivée.

Quelle formule relie énergie, puissance et durée ?

E=P×ΔtE = P\times\Delta t

Comment calcule-t-on la durée Δt\Delta t entre deux temps ?

Δt=tfin−tdeˊbut\Delta t = t_{\mathrm{fin}} - t_{\mathrm{début}}

Comment calcule-t-on la puissance en fonction de l'énergie et du temps ?

P=EΔtP = \frac{E}{\Delta t}

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Énergie, puissance et dérivée.

Voir la fiche →

Cours similaires

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM