QCM : Généralités sur le mouvement (10 questions)

Question 1

1. Un voyageur reste assis dans une voiture qui roule. Quelles propositions décrivent correctement son mouvement relatif ?

Le voyageur est immobile par rapport aux autres passagers assis dans la voiture.

Le voyageur est immobile par rapport à un siège auquel il reste assis.

Le voyageur est immobile par rapport au sol de la route.

Le voyageur est en mouvement par rapport aux arbres bordant la route.

Le voyageur est en mouvement par rapport à la carrosserie de la voiture.

Explication

Le voyageur assis dans une voiture qui roule est en mouvement par rapport aux arbres et au sol de la route, mais reste immobile par rapport aux passagers assis et au siège auquel il est assis. Il demeure également immobile par rapport à la carrosserie de la voiture, qui se déplace avec lui.

Answer

Le voyageur est immobile par rapport aux autres passagers assis dans la voiture. · Le voyageur est immobile par rapport à un siège auquel il reste assis. · Le voyageur est en mouvement par rapport aux arbres bordant la route.

Question 2

2. Pour choisir un référentiel adapté à l’étude d’un satellite terrestre, d’un objet au sol et d’un corps du système solaire, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Un référentiel est un repère de temps utilisé pour dater les mouvements étudiés.

Le référentiel héliocentrique permet d’étudier les mouvements des corps du système solaire.

Le référentiel géocentrique convient à l’étude d’un satellite en orbite autour de la Terre.

Le référentiel terrestre sert à étudier le mouvement d’un objet situé sur la Terre.

Le référentiel géocentrique sert à étudier les mouvements des corps du système solaire.

Explication

Le référentiel géocentrique sert notamment à étudier les satellites autour de la Terre, le référentiel terrestre les objets terrestres et l’héliocentrique les corps du système solaire. Un référentiel est un solide ou un ensemble de solides, et non un repère de temps ; l’étude des corps du système solaire relève du référentiel héliocentrique.

Answer

Le référentiel héliocentrique permet d’étudier les mouvements des corps du système solaire. · Le référentiel géocentrique convient à l’étude d’un satellite en orbite autour de la Terre. · Le référentiel terrestre sert à étudier le mouvement d’un objet situé sur la Terre.

Question 3

3. Un mouvement est décrit avec un référentiel, un repère d’espace et un repère de temps dont l’origine est fixée. Quelle(s) proposition(s) est(sont) exacte(s) ?

Entre les dates

t_i=4\,\text{s}

et

t_f=11\,\text{s}

, la durée vaut

15\,\text{s}

.

Entre les dates

t_i=4\,\text{s}

et

t_f=11\,\text{s}

, la durée vaut

7\,\text{s}

.

Un repère de temps comprend une origine des dates et une unité de temps.

Dans le système international, l’unité de temps est la seconde.

La description complète du mouvement nécessite aussi un repère d’espace et un repère de temps.

Explication

La durée se calcule par $\Delta t=t_f-t_i$ , soit $11-4=7\,\text{s}$ ; elle n’est donc pas de $15\,\text{s}$ . Le repère de temps associe une origine et une unité, qui est la seconde dans le système international, tandis que la description complète exige aussi un repère d’espace.

Answer

Entre les dates $$t_i=4\,\text{s}$$ et $$t_f=11\,\text{s}$$, la durée vaut $$7\,\text{s}$$. · Un repère de temps comprend une origine des dates et une unité de temps. · Dans le système international, l’unité de temps est la seconde. · La description complète du mouvement nécessite aussi un repère d’espace et un repère de temps.

Question 4

4. Que désigne une équation horaire en cinématique ?

Une relation mathématique donnant la vitesse moyenne entre deux instants

Une relation mathématique donnant une coordonnée du mobile en fonction du temps

Une relation mathématique reliant les coordonnées spatiales du mobile entre elles

Une représentation de l’ensemble des positions successives occupées par le mobile

Explication

Une équation horaire exprime l’une des coordonnées du mobile en fonction du temps. Une relation entre les coordonnées spatiales décrit plutôt une équation de trajectoire.

Answer

Une relation mathématique donnant une coordonnée du mobile en fonction du temps

Question 5

5. Quelles équations horaires conduisent à une trajectoire circulaire de rayon 2 centrée à l’origine ?

x=2\cos(2\pi t)

et

y=2\cos(2\pi t)

x=4\cos(2\pi t)

et

y=4\sin(2\pi t)

x=2\cos(2\pi t)

et

y=2\sin(2\pi t)

x=2\cos(\pi t)

et

y=2\sin(2\pi t)

Explication

Ces équations donnent $x^2+y^2=4$ , qui est un cercle de centre O et de rayon 2. Avec un angle $\pi t$ , le rayon resterait 2, mais les équations ne correspondent pas au fait concret précisé ici.

Answer

$$x=2\cos(2\pi t)$$ et $$y=2\sin(2\pi t)$$

Question 6

6. Quel est le rôle de la vitesse moyenne dans la description d’un déplacement ?

Elle mesure l’angle balayé pendant une unité de temps.

Elle décrit la position du mobile en fonction du temps.

Elle indique la direction du mouvement en chaque point.

Elle rapporte la distance parcourue à la durée du parcours.

Explication

La vitesse moyenne caractérise la rapidité globale d’un parcours en rapportant la distance parcourue à sa durée. La direction en chaque point concerne plutôt le vecteur vitesse instantanée.

Answer

Elle rapporte la distance parcourue à la durée du parcours.

Question 7

7. En quoi la vitesse instantanée curviligne estimée diffère-t-elle de la vitesse instantanée estimée pour un mouvement rectiligne ?

Elle est représentée par un vecteur déplacement entre deux positions encadrantes, divisé par la durée correspondante.

Elle est donnée par la distance entre les positions encadrantes, divisée par la durée correspondante.

Elle est représentée par un vecteur tangent à la trajectoire, calculé à partir de deux positions successives.

Elle correspond à la distance parcourue depuis l’origine, divisée par le temps écoulé depuis le départ.

Explication

Pour un mouvement curviligne, l’estimation utilise le vecteur reliant les positions d’indices $i-1$ et $i+1$ , divisé par $2\tau$ ; elle conserve ainsi l’information de direction. En mouvement rectiligne, la formule estime une valeur de vitesse à partir de la distance entre ces positions, sans représenter un vecteur.

Answer

Elle est représentée par un vecteur déplacement entre deux positions encadrantes, divisé par la durée correspondante.

Question 8

8. Lors d’un mouvement rectiligne uniforme, quelle conséquence découle de la constance du vecteur vitesse ?

Le mobile parcourt des distances égales pendant des intervalles de temps égaux.

Le mobile parcourt des distances croissantes pendant des intervalles de temps égaux.

La direction du déplacement change à chaque intervalle de temps égal.

Le mobile revient à sa position initiale après chaque intervalle de temps égal.

Explication

Comme le vecteur vitesse reste constant, la distance parcourue est proportionnelle à la durée écoulée. Des distances croissantes indiqueraient plutôt une variation de la norme de la vitesse.

Answer

Le mobile parcourt des distances égales pendant des intervalles de temps égaux.

Question 9

9. Sur un enregistrement, les positions d’un mobile sur une droite sont de plus en plus espacées alors qu’elles sont relevées à intervalles de temps égaux. Comment caractériser ce mouvement ?

Un mouvement rectiligne uniforme, car la trajectoire reste une droite

Un mouvement rectiligne uniformément décéléré, car la vitesse diminue au cours du temps

Un mouvement rectiligne uniformément accéléré, car la vitesse augmente au cours du temps

Un mouvement circulaire uniforme, car les espacements successifs varient

Explication

Des positions de plus en plus espacées pour des durées égales indiquent que la norme de la vitesse augmente, ce qui caractérise ici un mouvement rectiligne uniformément accéléré. Un mouvement uniforme aurait des espacements égaux entre positions successives.

Answer

Un mouvement rectiligne uniformément accéléré, car la vitesse augmente au cours du temps

Question 10

10. Quelle caractéristique distingue la vitesse instantanée d’un mobile en mouvement circulaire uniforme ?

Sa norme diminue tandis que sa direction suit une trajectoire rectiligne.

Sa norme et sa direction restent constantes tout au long du mouvement.

Sa norme reste constante tandis que sa direction change au cours du mouvement.

Sa direction reste constante tandis que sa norme augmente au cours du mouvement.

Explication

Dans un mouvement circulaire uniforme, la norme du vecteur vitesse instantanée est constante, mais sa direction change car le vecteur est tangent au cercle. Une direction constante caractériserait plutôt un mouvement rectiligne.

Answer

Sa norme reste constante tandis que sa direction change au cours du mouvement.

QCM : Généralités sur le mouvement (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un voyageur reste assis dans une voiture qui roule. Quelles propositions décrivent correctement son mouvement relatif ?

2. Pour choisir un référentiel adapté à l’étude d’un satellite terrestre, d’un objet au sol et d’un corps du système solaire, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

3. Un mouvement est décrit avec un référentiel, un repère d’espace et un repère de temps dont l’origine est fixée. Quelle(s) proposition(s) est(sont) exacte(s) ?

4. Que désigne une équation horaire en cinématique ?

5. Quelles équations horaires conduisent à une trajectoire circulaire de rayon 2 centrée à l’origine ?

6. Quel est le rôle de la vitesse moyenne dans la description d’un déplacement ?

7. En quoi la vitesse instantanée curviligne estimée diffère-t-elle de la vitesse instantanée estimée pour un mouvement rectiligne ?

8. Lors d’un mouvement rectiligne uniforme, quelle conséquence découle de la constance du vecteur vitesse ?

9. Sur un enregistrement, les positions d’un mobile sur une droite sont de plus en plus espacées alors qu’elles sont relevées à intervalles de temps égaux. Comment caractériser ce mouvement ?

10. Quelle caractéristique distingue la vitesse instantanée d’un mobile en mouvement circulaire uniforme ?

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