QCM : Fondamentaux des grandeurs physiques — 8 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle unité du Système international convient à l’expression d’une énergie ?

Le volt, noté V\mathrm{V}
Le newton, noté N\mathrm{N}
Le joule, noté J\mathrm{J}
Le watt, noté W\mathrm{W}

Le joule, noté $$\mathrm{J}$$

Explication

Dans le Système international, l’énergie s’exprime en joules, notés J\mathrm{J}. Le volt mesure une tension électrique, tandis que le watt et le newton correspondent à d’autres grandeurs physiques.

2. Quelle expression est correcte pour calculer 101103\frac{10^1}{10^3} ?

10−310^{-3}
10310^3
10−210^{-2}
10210^2

$$10^{-2}$$

Explication

Dans une division de puissances de même base, on soustrait les exposants : 101−3=10−210^{1-3}=10^{-2}. Ajouter les exposants donnerait la règle d’une multiplication, pas celle d’une division.

3. Une voiture roule à 72 km/h72\ \mathrm{km/h}. Quelle est sa vitesse en m/s\mathrm{m/s} ?

0,05 m/s0,05\ \mathrm{m/s}
20 m/s20\ \mathrm{m/s}
25,92 m/s25,92\ \mathrm{m/s}
259,2 m/s259,2\ \mathrm{m/s}

$$20\ \mathrm{m/s}$$

Explication

Pour convertir des kilomètres par heure en mètres par seconde, on divise par 3,63,6 : 72÷3,6=20 m/s72\div3,6=20\ \mathrm{m/s}. La multiplication par 3,63,6 s’utilise dans le sens inverse, des mètres par seconde vers les kilomètres par heure.

4. Comment faut-il convertir une longueur exprimée en centimètres vers les mètres lorsqu’elle intervient dans une surface ?

Convertir le facteur de longueur puis l’élever au cube
Convertir séparément la valeur numérique sans modifier l’unité
Convertir le facteur de longueur puis l’élever au carré
Convertir le facteur de longueur puis le conserver au premier degré

Convertir le facteur de longueur puis l’élever au carré

Explication

Pour une surface, le facteur de conversion de l’unité de longueur doit être élevé au carré, car deux dimensions interviennent. L’élévation au cube s’applique aux volumes, tandis qu’une conversion au premier degré concerne une longueur.

5. Qu’est-ce qu’une grandeur physique ?

Un étalon servant à exprimer une mesure
Une caractéristique d’un système que l’on peut mesurer
Un symbole indiquant l’unité d’une mesure
Une valeur numérique associée à un préfixe décimal

Une caractéristique d’un système que l’on peut mesurer

Explication

Une grandeur physique est une caractéristique d’un système susceptible d’être mesurée, comme une longueur ou une masse. Un étalon servant à mesurer correspond à une unité de mesure, et non à la grandeur elle-même.

6. Comment calcule-t-on le produit de deux puissances de dix de même base, 10a×10b10^a \times 10^b ?

En divisant les exposants pour obtenir 10a/b10^{a/b}
En additionnant les exposants pour obtenir 10a+b10^{a+b}
En multipliant les exposants pour obtenir 10ab10^{ab}
En soustrayant les exposants pour obtenir 10a−b10^{a-b}

En additionnant les exposants pour obtenir $$10^{a+b}$$

Explication

Lors d’une multiplication de puissances de dix, les exposants s’additionnent, ce qui donne 10a+b10^{a+b}. La soustraction des exposants correspond à une division, tandis que leur multiplication concerne une puissance de puissance.

7. Quel rôle joue une unité de mesure ?

Elle représente le système matériel auquel la mesure est appliquée
Elle fournit l’étalon qui indique en quoi une grandeur est mesurée
Elle désigne la caractéristique physique que l’on cherche à mesurer
Elle donne la valeur numérique obtenue lors d’une mesure

Elle fournit l’étalon qui indique en quoi une grandeur est mesurée

Explication

Une unité de mesure est un étalon qui indique en quoi une grandeur est mesurée, par exemple le mètre pour une distance. La caractéristique mesurée est la grandeur physique, tandis que la valeur numérique exprime le résultat de la comparaison.

8. Quel facteur multiplicatif correspond au préfixe nano ?

10−1210^{-12}
10−910^{-9}
10910^9
10−610^{-6}

$$10^{-9}$$

Explication

Le préfixe nano correspond au facteur 10−910^{-9} dans les préfixes décimaux. Le facteur 10−610^{-6} désigne micro, tandis que 10−1210^{-12} désigne pico.

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Quelle est la règle pour multiplier deux puissances de dix ?

On additionne les exposants : 10a×10b=10a+b10^a \times 10^b = 10^{a+b}.

Quelle est la règle pour diviser deux puissances de dix ?

On soustrait les exposants : 10a10b=10a−b\frac{10^a}{10^b} = 10^{a-b}.

Quelle est la règle pour élever une puissance de dix à une autre puissance ?

On multiplie les exposants : (10a)b=10ab(10^a)^b = 10^{ab}.

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