QCM : Équilibre des poutres en mécanique (10 questions)

Explication

La masse décrit la quantité de matière et s’exprime en kilogrammes, tandis que le poids est une force en newtons. Le calcul donne $P=6\times9{,}81=58{,}86\ \text{N}$ ; les unités et l’opération proposées dans les deux autres affirmations sont erronées.

Explication

Une charge est une force appliquée à une structure ; une charge ponctuelle s’exprime en newtons et une charge linéique en newtons par mètre. Une charge surfacique s’exprime en newtons par mètre carré, tandis qu’une quantité de matière décrit une masse, pas une charge.

Explication

La force totale est la charge linéique multipliée par la longueur : $8\times6=48\ \text{N}$. Comme la charge est uniforme, sa résultante s’applique au centre de la zone, soit à 3 m du début ; les autres valeurs ou positions ne respectent pas cette règle.

Explication

Un degré de liberté correspond à l’un des mouvements possibles de la poutre dans le plan : glisser selon x, glisser selon y ou tourner. Une réaction est plutôt la poussée exercée par un appui pour s’opposer à un mouvement.

Explication

Dans le plan, les équations d’équilibre des forces horizontales, des forces verticales et des moments sont au nombre de trois et permettent de déterminer trois inconnues de réaction. Deux équations ne suffiraient pas, car l’équilibre en moment constitue également une condition nécessaire.

Explication

Le bras de levier est la distance entre le point choisi et la force, et le moment est le produit de cette distance par l’intensité de la force. L’intensité de la force seule ne décrit pas le bras de levier, qui dépend de la position de la force par rapport au point.

Explication

L’équilibre des moments autour de A donne une réaction verticale de 30 N en B, puis l’équilibre vertical impose 120 N en A pour équilibrer la charge de 150 N. Inverser ces valeurs ne respecte pas les réactions obtenues dans la résolution de l’exemple.

Explication

Une charge répartie doit être remplacée par une force résultante avant le calcul afin que son effet soit correctement pris en compte dans l’équilibre. Oublier cette simplification fausse le modèle et peut donc conduire à des réactions erronées; cela ne modifie pas les degrés de liberté de la poutre.

Explication

Une force est représentée par un vecteur défini par son intensité, sa direction, son sens et son point d’application. La masse et le volume décrivent l’objet, mais ne remplacent pas les caractéristiques du vecteur force.

Explication

Une charge ponctuelle s’exprime en N, une charge répartie sur une longueur en N/m et une charge répartie sur une surface en N/m². Les deux unités de charge répartie ne s’appliquent donc pas dans l’ordre inverse.