QCM : Généralités sur le mouvement (11 questions)

Question 1

1. Une passagère reste assise dans un train qui roule. Par rapport au sol, comment décrit-on son état de mouvement si sa position change au cours du temps ?

Elle est en mouvement, car sa position change par rapport au siège.

Elle est en mouvement, car sa position change par rapport au sol.

Elle est immobile, car le train constitue un objet de référence.

Elle est immobile, car elle reste assise dans le train.

Explication

Un corps est en mouvement lorsque sa position change au cours du temps par rapport au corps de référence considéré. Être assise correspond au repos par rapport au train, tandis que le repos dans le train ne signifie pas le repos par rapport au sol.

Answer

Elle est en mouvement, car sa position change par rapport au sol.

Question 2

2. Pour étudier le déplacement d'un cycliste par rapport à la route, quel rôle joue la route dans cette étude ?

Elle est l'horloge, qui indique les dates du déplacement.

Elle est l'origine spatiale, qui fixe à elle seule la position.

Elle est le mobile, dont le mouvement est décrit par le cycliste.

Elle sert de référentiel, par rapport auquel le mouvement est étudié.

Explication

Un référentiel est un solide ou un ensemble de solides par rapport auquel le mouvement est étudié. Le cycliste est le mobile, tandis que l'horloge sert à mesurer le temps et qu'une origine spatiale est un élément du repérage de position.

Answer

Elle sert de référentiel, par rapport auquel le mouvement est étudié.

Question 3

3. Dans un repère plan, un mobile a pour coordonnées $x=3\,\text{m}$ et $y=4\,\text{m}$ . Quelle est la norme de son vecteur position ?

7\,\text{m}

5\,\text{m}

1\,\text{m}

4\,\text{m}

Explication

La norme vaut $\sqrt{x^2+y^2}$ ; ici, $\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{25}=5\,\text{m}$ . La somme des coordonnées donne $7\,\text{m}$ , leur différence donne $1\,\text{m}$ , et $4\,\text{m}$ est la coordonnée verticale.

Answer

$$5\,\text{m}$$

Question 4

4. Un événement initial est daté de $12\,\text{s}$ et un événement final de $19\,\text{s}$ . Quelle durée les sépare ?

7\,\text{s}

31\,\text{s}

19\,\text{s}

-7\,\text{s}

Explication

La durée est la date finale moins la date initiale : $\Delta t=19-12=7\,\text{s}$ , et elle est positive. La soustraction inversée donne une valeur négative, l'addition confond intervalle et somme, et la date finale n'est pas la durée.

Answer

$$7\,\text{s}$$

Question 5

5. Qu’est-ce qu’une trajectoire en mécanique ?

La direction du vecteur vitesse d’un mobile à un instant donné

La distance totale parcourue par un mobile pendant une durée donnée

La suite des instants auxquels un mobile change de sens de déplacement

L’ensemble des positions successives occupées par un mobile dans un référentiel donné

Explication

Une trajectoire correspond aux positions successives d’un mobile au cours de son déplacement, décrites dans un référentiel donné. La distance parcourue mesure une longueur, mais ne définit pas à elle seule l’ensemble des positions.

Answer

L’ensemble des positions successives occupées par un mobile dans un référentiel donné

Question 6

6. Lors d’un enregistrement à intervalles de temps égaux $\tau$ , quelle durée utilise-t-on pour estimer la vitesse instantanée à la date $t_i$ à partir des deux points voisins ?

Une durée égale à

3\tau

, entre les deux points suivants

Une durée égale à

2\tau

, entre

M_i

et le point précédent

Une durée égale à

\tau

, entre

M_i

et le point suivant

Une durée égale à

2\tau

, entre les positions voisines de

M_i

Explication

Les deux positions voisines de $M_i$ sont séparées par deux intervalles, soit une durée de $2\tau$ . Utiliser un seul intervalle entre deux positions successives ne couvre pas le même intervalle centré autour de la date étudiée.

Answer

Une durée égale à $$2\tau$$, entre les positions voisines de $$M_i$$

Question 7

7. Quel est le rôle de la loi horaire dans la description d’un mouvement rectiligne uniforme ?

Déterminer la position du mobile en fonction du temps et des conditions initiales

Déterminer la variation de la norme de la vitesse au cours du temps

Calculer la durée d’un tour complet à partir du rayon et de la vitesse

Déterminer la direction du vecteur vitesse à chaque position du mobile

Explication

La loi horaire relie la position $x$ au temps $t$ , à la vitesse constante et à la position initiale. La variation de la norme de la vitesse concerne plutôt un mouvement rectiligne varié.

Answer

Déterminer la position du mobile en fonction du temps et des conditions initiales

Question 8

8. Quelle différence distingue la vitesse linéaire de la vitesse angulaire dans un mouvement circulaire uniforme ?

La vitesse linéaire mesure la distance parcourue par unité de temps, tandis que la vitesse angulaire mesure l’angle balayé par unité de temps.

La vitesse linéaire donne la durée d’un tour, tandis que la vitesse angulaire donne le nombre de tours par seconde.

La vitesse linéaire mesure l’angle balayé par unité de temps, tandis que la vitesse angulaire mesure la distance parcourue par unité de temps.

La vitesse linéaire dépend du rayon du cercle, tandis que la vitesse angulaire indique la direction du mouvement.

Explication

La vitesse linéaire correspond au déplacement le long du cercle par unité de temps, alors que la vitesse angulaire décrit l’angle balayé pendant cette durée. La durée d’un tour est la période et le nombre de tours par seconde est la fréquence, et non la vitesse linéaire ou angulaire.

Answer

La vitesse linéaire mesure la distance parcourue par unité de temps, tandis que la vitesse angulaire mesure l’angle balayé par unité de temps.

Question 9

9. Pourquoi les différents points d’un solide en rotation autour d’un axe fixe peuvent-ils avoir des vitesses différentes ?

Parce que la vitesse de rotation varie selon le point considéré.

Parce que leur vitesse dépend de leur position par rapport à l’axe de rotation.

Parce que chaque point suit une trajectoire rectiligne de longueur différente.

Parce que le vecteur joignant deux points du solide change de direction.

Explication

En rotation autour d’un axe fixe, la vitesse des points dépend de leur position dans le solide par rapport à cet axe. En revanche, le vecteur joignant deux points conserve sa direction et son sens lors d’une translation, et cette propriété n’explique pas les différences de vitesse en rotation.

Answer

Parce que leur vitesse dépend de leur position par rapport à l’axe de rotation.

Question 10

10. Pour décrire le mouvement d’un colis posé dans un train qui roule, que faut-il préciser afin de définir le référentiel d’étude ?

Le solide ou l’ensemble de solides par rapport auquel on étudie le mouvement

La durée du trajet mesurée avec une horloge du train

La trajectoire suivie par le train par rapport au quai

La position du colis par rapport à l’origine des temps choisie

Explication

Le référentiel est le solide, ou l’ensemble de solides, par rapport auquel le mouvement est étudié. La trajectoire du train peut être décrite dans un référentiel, mais elle ne définit pas à elle seule ce référentiel.

Answer

Le solide ou l’ensemble de solides par rapport auquel on étudie le mouvement

Question 11

11. Quelles sont les composantes essentielles du repérage temporel d’un mouvement ?

Une origine spatiale arbitraire, deux axes orientés et une horloge

Un événement connu, un repère d’espace et une durée nécessairement négative

Une date initiale, une trajectoire choisie et une unité de longueur

Une origine des temps liée à un événement connu, une unité de temps et une horloge

Explication

Le repérage temporel s’appuie sur une origine des temps associée à un événement connu, une unité de temps et une horloge. Le repère spatial et ses axes servent à situer les positions, pas à définir à eux seuls le temps.

Answer

Une origine des temps liée à un événement connu, une unité de temps et une horloge

QCM : Généralités sur le mouvement (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une passagère reste assise dans un train qui roule. Par rapport au sol, comment décrit-on son état de mouvement si sa position change au cours du temps ?

2. Pour étudier le déplacement d'un cycliste par rapport à la route, quel rôle joue la route dans cette étude ?

3. Dans un repère plan, un mobile a pour coordonnées $x=3\,\text{m}$ et $y=4\,\text{m}$ . Quelle est la norme de son vecteur position ?

4. Un événement initial est daté de $12\,\text{s}$ et un événement final de $19\,\text{s}$ . Quelle durée les sépare ?

5. Qu’est-ce qu’une trajectoire en mécanique ?

6. Lors d’un enregistrement à intervalles de temps égaux $\tau$ , quelle durée utilise-t-on pour estimer la vitesse instantanée à la date $t_i$ à partir des deux points voisins ?

7. Quel est le rôle de la loi horaire dans la description d’un mouvement rectiligne uniforme ?

8. Quelle différence distingue la vitesse linéaire de la vitesse angulaire dans un mouvement circulaire uniforme ?

9. Pourquoi les différents points d’un solide en rotation autour d’un axe fixe peuvent-ils avoir des vitesses différentes ?

10. Pour décrire le mouvement d’un colis posé dans un train qui roule, que faut-il préciser afin de définir le référentiel d’étude ?

11. Quelles sont les composantes essentielles du repérage temporel d’un mouvement ?

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QCM : Généralités sur le mouvement (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une passagère reste assise dans un train qui roule. Par rapport au sol, comment décrit-on son état de mouvement si sa position change au cours du temps ?

2. Pour étudier le déplacement d'un cycliste par rapport à la route, quel rôle joue la route dans cette étude ?

3. Dans un repère plan, un mobile a pour coordonnées x=3 mx=3\,\text{m}x=3m et y=4 my=4\,\text{m}y=4m. Quelle est la norme de son vecteur position ?

4. Un événement initial est daté de 12 s12\,\text{s}12s et un événement final de 19 s19\,\text{s}19s. Quelle durée les sépare ?

5. Qu’est-ce qu’une trajectoire en mécanique ?

6. Lors d’un enregistrement à intervalles de temps égaux τ\tauτ, quelle durée utilise-t-on pour estimer la vitesse instantanée à la date tit_iti​ à partir des deux points voisins ?

7. Quel est le rôle de la loi horaire dans la description d’un mouvement rectiligne uniforme ?

8. Quelle différence distingue la vitesse linéaire de la vitesse angulaire dans un mouvement circulaire uniforme ?

9. Pourquoi les différents points d’un solide en rotation autour d’un axe fixe peuvent-ils avoir des vitesses différentes ?

10. Pour décrire le mouvement d’un colis posé dans un train qui roule, que faut-il préciser afin de définir le référentiel d’étude ?

11. Quelles sont les composantes essentielles du repérage temporel d’un mouvement ?

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4. Un événement initial est daté de $12\,\text{s}$ et un événement final de $19\,\text{s}$ . Quelle durée les sépare ?

6. Lors d’un enregistrement à intervalles de temps égaux $\tau$ , quelle durée utilise-t-on pour estimer la vitesse instantanée à la date $t_i$ à partir des deux points voisins ?