QCM : Ingénierie des systèmes automatisés (41 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant le rôle de l’ingénieur dans l’industrie :

L’ingénieur conçoit un produit industriel en réponse à un besoin.
L’ingénieur participe à la conception des moyens de production associés.
L’ingénieur conçoit un produit industriel adapté à un besoin identifié.
L’ingénieur conçoit le produit industriel sans concevoir ses moyens de production.
L’ingénieur intervient sur l’ensemble du cycle de vie du produit industriel.

L’ingénieur conçoit un produit industriel en réponse à un besoin. · L’ingénieur participe à la conception des moyens de production associés. · L’ingénieur conçoit un produit industriel adapté à un besoin identifié. · L’ingénieur intervient sur l’ensemble du cycle de vie du produit industriel.

Explication

L’ingénieur conçoit un produit répondant à un besoin, ses moyens de production et intervient sur tout son cycle de vie. La conception des moyens de production fait donc partie de son rôle.

2. Parmi les propositions suivantes concernant l’industrie, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

L’industrie peut produire des services selon une approche scientifique.
L’industrie produit des biens ou services sans approche scientifique.
L’industrie transforme matière, énergie et information pour répondre aux besoins d’un utilisateur.
L’industrie transforme matière, énergie et données financières pour répondre aux besoins d’un utilisateur.
L’industrie peut produire des biens selon une approche scientifique.

L’industrie peut produire des services selon une approche scientifique. · L’industrie transforme matière, énergie et information pour répondre aux besoins d’un utilisateur. · L’industrie peut produire des biens selon une approche scientifique.

Explication

L’industrie produit des biens ou des services selon une approche scientifique et répond aux besoins d’un utilisateur. Elle transforme matière, énergie et information ; les données financières ne remplacent pas l’information dans cette définition.

3. Un système est caractérisé par :

Un ensemble d’éléments en interaction délimité par une frontière séparant système et environnement.
Un ensemble d’éléments indépendants délimité par une frontière distinguant ses éléments.
Un ensemble d’éléments en interaction délimité par une sortie séparant système et environnement.
Un ensemble d’éléments en interaction délimité par une frontière distinguant l’environnement du concepteur.
Un ensemble d’éléments en interaction délimité par une consigne qui définit son environnement.

Un ensemble d’éléments en interaction délimité par une frontière séparant système et environnement.

Explication

Un système réunit des éléments en interaction et sa frontière le distingue de son environnement. La consigne, la sortie ou le concepteur ne se substituent pas à cette frontière.

4. Concernant un système industriel, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Un système industriel est créé pour répondre à un besoin.
Un système industriel associe une création artificielle à une fabrication importante.
Un système industriel est artificiel et répond à un besoin.
Un système industriel est naturel et fabriqué en quantités importantes.
Un système industriel est fabriqué en quantités importantes.

Un système industriel est créé pour répondre à un besoin. · Un système industriel associe une création artificielle à une fabrication importante. · Un système industriel est artificiel et répond à un besoin. · Un système industriel est fabriqué en quantités importantes.

Explication

Un système industriel est artificiel, créé pour répondre à un besoin et fabriqué en quantités importantes. Il ne relève donc pas d’une origine naturelle.

5. Un système automatisé se caractérise par l’association :

De tâches exécutées avec intervention humaine et d’un savoir-faire apporté par son concepteur.
De tâches exécutées sans intervention humaine et d’un savoir-faire conféré par son opérateur.
De tâches exécutées sans intervention humaine et d’un savoir-faire conféré par son concepteur.
De tâches exécutées avec intervention humaine et d’un savoir-faire conféré par son concepteur.
De tâches exécutées sans intervention humaine et d’un savoir-faire apporté par son utilisateur.

De tâches exécutées sans intervention humaine et d’un savoir-faire conféré par son concepteur.

Explication

Le système automatisé exécute des tâches sans intervention humaine et intègre un savoir-faire que lui confère son concepteur. L’utilisateur ou l’opérateur ne remplace pas le concepteur dans cette définition.

6. Un système asservi réagit à une perturbation en :

Mesurant son état et le comparant à la consigne pour calculer une réaction réduisant l’écart.
Mesurant son état et le comparant à la sortie pour calculer une réaction réduisant l’écart.
Comparant en permanence son état à la consigne pour élaborer une réaction correctrice.
Maintenant l’état souhaité malgré les perturbations grâce à une mesure de son état.
Calculant une réaction à partir de la consigne sans mesurer l’état du système.

Mesurant son état et le comparant à la consigne pour calculer une réaction réduisant l’écart. · Comparant en permanence son état à la consigne pour élaborer une réaction correctrice. · Maintenant l’état souhaité malgré les perturbations grâce à une mesure de son état.

Explication

L’asservissement mesure et compare en permanence l’état à la consigne, puis calcule une réaction qui réduit l’écart malgré les perturbations. La comparaison porte sur la consigne, et la mesure de l’état est nécessaire au mécanisme décrit.

7. Parmi les propositions suivantes sur la régulation et l’asservissement, la(les)quelle(s) est(sont) juste(s) ?

Un asservissement suit un état souhaité qui varie dans le temps.
La régulation maintient une consigne constante malgré les perturbations.
La régulation suit une consigne variable au cours du temps.
L’asservissement suit un état souhaité variable au cours du temps.
Une régulation vise le maintien d’un état souhaité constant.

Un asservissement suit un état souhaité qui varie dans le temps. · La régulation maintient une consigne constante malgré les perturbations. · L’asservissement suit un état souhaité variable au cours du temps. · Une régulation vise le maintien d’un état souhaité constant.

Explication

La régulation maintient un état souhaité constant malgré les perturbations, alors que l’asservissement suit une consigne variable. Attribuer le suivi d’une consigne variable à la régulation inverse cette distinction.

8. Dans la chaîne d’un système asservi, le trajet de l’information comprend :

La chaîne directe mesure la sortie et le comparateur la confronte à la consigne.
La chaîne directe reçoit l’écart calculé pour commander le système.
Le comparateur confronte la sortie mesurée à la consigne.
La chaîne de retour reçoit l’écart pour régler la consigne.
La chaîne de retour mesure la sortie et le comparateur la confronte à la consigne.

La chaîne directe reçoit l’écart calculé pour commander le système. · Le comparateur confronte la sortie mesurée à la consigne. · La chaîne de retour mesure la sortie et le comparateur la confronte à la consigne.

Explication

La chaîne de retour mesure la sortie, que le comparateur confronte à la consigne ; la chaîne directe reçoit ensuite l’écart pour commander le système. La chaîne directe ne mesure pas la consigne, et la chaîne de retour ne reçoit pas l’écart pour régler la consigne.

9. À propos de l’écart d’un système asservi :

L’expression de l’écart est ε(t)=e(t)−s(t)\varepsilon(t)=e(t)-s(t).
La consigne e(t)e(t) est diminuée de la sortie mesurée s(t)s(t) pour obtenir l’écart.
Il se définit par ε(t)=e(t)−s(t)\varepsilon(t)=e(t)-s(t), avec la consigne e(t)e(t) et la sortie mesurée s(t)s(t).
Il se définit par ε(t)=s(t)−e(t)\varepsilon(t)=s(t)-e(t), avec la consigne e(t)e(t) et la sortie mesurée s(t)s(t).
L’expression de l’écart est ε(t)=e(t)+s(t)\varepsilon(t)=e(t)+s(t).

L’expression de l’écart est $$\varepsilon(t)=e(t)-s(t)$$. · La consigne $$e(t)$$ est diminuée de la sortie mesurée $$s(t)$$ pour obtenir l’écart. · Il se définit par $$\varepsilon(t)=e(t)-s(t)$$, avec la consigne $$e(t)$$ et la sortie mesurée $$s(t)$$.

Explication

L’écart est la consigne diminuée de la sortie mesurée, soit ε(t)=e(t)−s(t)\varepsilon(t)=e(t)-s(t). Inverser l’ordre de la soustraction ou additionner les deux grandeurs ne correspond pas à sa définition.

10. Concernant l’ingénierie des systèmes :

Elle conçoit des systèmes complexes en vérifiant leur réponse aux besoins des fournisseurs.
Elle modélise des systèmes complexes, puis valide leur conformité aux seules contraintes techniques internes.
Elle modélise et conçoit des systèmes complexes, puis vérifie leur adéquation au besoin.
Elle valide les systèmes en vérifiant leur réponse au besoin du client et aux contraintes environnementales.
Elle vérifie les contraintes de l’environnement avant de concevoir, sans valider la réponse au besoin.

Elle modélise et conçoit des systèmes complexes, puis vérifie leur adéquation au besoin. · Elle valide les systèmes en vérifiant leur réponse au besoin du client et aux contraintes environnementales.

Explication

L’ingénierie des systèmes modélise et conçoit des systèmes complexes, puis les valide au regard du besoin du client et des contraintes de leur environnement. Elle ne limite pas la validation aux contraintes techniques internes ni à la seule réponse des utilisateurs.

11. SysML est un langage de modélisation des systèmes. Quelles propositions le caractérisent ?

SysML est un langage de modélisation des systèmes dérivé du langage de programmation Java.
SysML est un langage normalisé de modélisation des systèmes et une extension d’UML.
SysML est une extension d’UML consacrée à la modélisation des logiciels applicatifs.
SysML constitue un outil de l’ingénierie des systèmes pour modéliser les systèmes.
SysML est une extension normalisée de l’ingénierie des systèmes utilisée comme outil de conception.

SysML est un langage normalisé de modélisation des systèmes et une extension d’UML. · SysML constitue un outil de l’ingénierie des systèmes pour modéliser les systèmes.

Explication

SysML est un langage normalisé de modélisation des systèmes, conçu comme extension d’UML et utilisé en ingénierie des systèmes. Il n’est pas présenté comme une extension de cette ingénierie ou comme un langage dérivé de Java.

12. L’analyse fonctionnelle SysML décrit les fonctions attendues d’un système. Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ?

Elle relie les fonctions à assurer par le système au besoin auquel il doit répondre.
Elle décrit les fonctions qu’un système doit assurer pour répondre au besoin exprimé.
Elle caractérise ce que le système doit accomplir plutôt que les composants qui le constituent.
Elle vise à exprimer les fonctions de service attendues d’un système pour satisfaire un besoin.
Elle porte sur les fonctions attendues, tandis que l’analyse structurelle porte sur les composants techniques.

Elle relie les fonctions à assurer par le système au besoin auquel il doit répondre. · Elle décrit les fonctions qu’un système doit assurer pour répondre au besoin exprimé. · Elle caractérise ce que le système doit accomplir plutôt que les composants qui le constituent. · Elle vise à exprimer les fonctions de service attendues d’un système pour satisfaire un besoin. · Elle porte sur les fonctions attendues, tandis que l’analyse structurelle porte sur les composants techniques.

Explication

L’analyse fonctionnelle décrit les fonctions que le système doit assurer afin de répondre au besoin. La distinction est bien celle entre fonctions attendues et composants techniques, ces derniers relevant de l’analyse structurelle.

13. À propos d’une exigence en ingénierie des systèmes, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Une exigence recense les blocs et sous-systèmes constituant le système modélisé.
Une exigence décrit les échanges de matière entre des instances de blocs du système.
Une exigence correspond à une action effectuée par un acteur extérieur utilisant le système.
Une exigence exprime une demande ou une contrainte que le système doit satisfaire.
Une exigence peut exprimer une fonction à réaliser ou une condition de performance.

Une exigence exprime une demande ou une contrainte que le système doit satisfaire. · Une exigence peut exprimer une fonction à réaliser ou une condition de performance.

Explication

Une exigence est une demande ou une contrainte à satisfaire; elle peut exprimer une fonction à réaliser ou une condition de performance. Une action d’un acteur relève d’un cas d’utilisation, la composition relève du diagramme bdd et les échanges entre blocs du diagramme ibd.

14. Un cas d’utilisation en SysML correspond à quelle(s) caractéristique(s) ?

Il associe une action utilisant le système aux acteurs extérieurs qui la réalisent ou la subissent.
Il concerne une action que des acteurs extérieurs réalisent ou subissent lors de l’utilisation du système.
Il représente les flux d’énergie et de matière entre des instances de blocs internes.
Il recense les blocs techniques qui composent le système et leurs liens de composition.
Il décrit une action réalisée en utilisant le système et associée à des acteurs extérieurs.

Il associe une action utilisant le système aux acteurs extérieurs qui la réalisent ou la subissent. · Il concerne une action que des acteurs extérieurs réalisent ou subissent lors de l’utilisation du système. · Il décrit une action réalisée en utilisant le système et associée à des acteurs extérieurs.

Explication

Un cas d’utilisation est une action effectuée en utilisant le système et associée aux acteurs extérieurs qui la réalisent ou la subissent. Le recensement des blocs relève du bdd, tandis que les flux entre instances relèvent de l’ibd.

15. Concernant le diagramme de définition des blocs (bdd) :

Il représente la composition du système au moyen des blocs qui le constituent.
Il décrit les flux d’information entre instances de blocs à l’intérieur du système.
Il présente les blocs qui constituent un système ainsi que ses sous-systèmes.
Il recense les blocs et les sous-systèmes composant le système étudié.
Il relie les éléments de composition du système par des liens de composition.

Il représente la composition du système au moyen des blocs qui le constituent. · Il présente les blocs qui constituent un système ainsi que ses sous-systèmes. · Il recense les blocs et les sous-systèmes composant le système étudié. · Il relie les éléments de composition du système par des liens de composition.

Explication

Le bdd recense les blocs et sous-systèmes composant un système et les relie par des liens de composition. Les interactions et flux entre instances de blocs sont décrits par l’ibd.

16. Un ingénieur veut représenter les échanges entre instances de blocs d’un sous-système. Concernant le diagramme adapté, quelles propositions sont exactes ?

L’ibd peut décrire des flux d’information, d’énergie ou de matière entre ces instances.
L’ibd décrit les interactions entre instances de blocs du bloc ou sous-système étudié.
L’ibd sert à représenter les échanges entre instances de blocs composant le sous-système.
Le bdd représente les interactions entre instances de blocs par des flux d’énergie.
Le bdd détaille les flux de matière entre instances plutôt que les liens de composition.

L’ibd peut décrire des flux d’information, d’énergie ou de matière entre ces instances. · L’ibd décrit les interactions entre instances de blocs du bloc ou sous-système étudié. · L’ibd sert à représenter les échanges entre instances de blocs composant le sous-système.

Explication

L’ibd décrit les interactions entre instances de blocs au moyen de flux d’information, d’énergie ou de matière. Le bdd présente plutôt la composition des blocs et sous-systèmes au moyen de liens de composition.

17. Ports standards et ports de flux en modélisation structurelle SysML : quelles propositions sont exactes ?

Les ports de flux portent des échanges de matière, d’énergie ou d’information entre blocs de même niveau.
Les ports de flux décrivent les liens de composition entre blocs appartenant à des niveaux différents.
Les ports standards représentent des échanges de commande ou des services entre blocs.
Les ports de flux représentent des échanges de commande ou des services entre blocs.
Les ports standards portent des échanges de matière, d’énergie ou d’information entre blocs de même niveau.

Les ports de flux portent des échanges de matière, d’énergie ou d’information entre blocs de même niveau. · Les ports standards représentent des échanges de commande ou des services entre blocs.

Explication

Les ports standards correspondent aux échanges de commande ou de services, tandis que les ports de flux portent des échanges de matière, d’énergie ou d’information entre blocs de même niveau. Les liens de composition relèvent du bdd, et non des ports de flux.

18. Concernant le rôle de la chaîne d’information :

Elle participe au pilotage des actions réalisées par la chaîne d’énergie.
Elle coordonne la chaîne d’énergie en lui envoyant des ordres de commande.
Elle produit un mouvement mécanique à partir des ordres reçus.
Elle collecte, code et traite des informations relatives au système.
Elle transforme l’énergie entrante en énergie mécanique pour agir.

Elle participe au pilotage des actions réalisées par la chaîne d’énergie. · Elle coordonne la chaîne d’énergie en lui envoyant des ordres de commande. · Elle collecte, code et traite des informations relatives au système.

Explication

La chaîne d’information collecte, code et traite les informations, puis coordonne la chaîne d’énergie par des ordres. La transformation en énergie mécanique relève de la chaîne d’énergie, pas de la chaîne d’information.

19. Un système doit acquérir l’état de son environnement : quel est le rôle du capteur ?

Il fournit une information exploitable par l’utilisateur ou le calculateur.
Il envoie directement l’énergie mécanique nécessaire au déplacement du système.
Il reçoit les ordres de commande pour produire une action mécanique.
Il convertit une grandeur physique observée en grandeur codée et lisible.
Il transforme une énergie entrante en énergie mécanique pour agir.

Il fournit une information exploitable par l’utilisateur ou le calculateur. · Il convertit une grandeur physique observée en grandeur codée et lisible.

Explication

Le capteur convertit la grandeur physique observée en une grandeur codée, lisible par l’utilisateur ou le calculateur, afin d’acquérir l’état du système ou de son environnement. La transformation d’énergie et l’exécution des ordres relèvent de la chaîne d’énergie.

20. La chaîne d’énergie reçoit un ordre de commande ; quelles fonctions lui correspondent ?

Elle agit sur le système ou sur son environnement grâce à cette transformation.
Elle collecte et code les informations issues des capteurs.
Elle transforme une énergie entrante en énergie mécanique.
Elle reçoit les ordres transmis par la chaîne d’information.
Elle coordonne la chaîne d’information en lui envoyant des ordres.

Elle agit sur le système ou sur son environnement grâce à cette transformation. · Elle transforme une énergie entrante en énergie mécanique. · Elle reçoit les ordres transmis par la chaîne d’information.

Explication

La chaîne d’énergie reçoit les ordres de la chaîne d’information et transforme l’énergie entrante en énergie mécanique pour agir. La collecte et le traitement de l’information, ainsi que l’envoi des ordres de commande, appartiennent à la chaîne d’information.

21. Parmi les propositions suivantes concernant la puissance physique, lesquelles sont exactes ?

Elle s’exprime en watts, avec un watt équivalent à un joule par seconde.
Elle s’exprime en joules par seconde carrée dans le système international.
Elle correspond à l’énergie transférée pendant une unité de temps.
Elle correspond à l’énergie transférée multipliée par la durée considérée.
Elle peut se calculer par le rapport de l’énergie transférée à la durée.

Elle s’exprime en watts, avec un watt équivalent à un joule par seconde. · Elle correspond à l’énergie transférée pendant une unité de temps. · Elle peut se calculer par le rapport de l’énergie transférée à la durée.

Explication

La puissance est l’énergie transférée par unité de temps, soit P=ΔWΔtP=\frac{\Delta W}{\Delta t}, et 1 W=1 J s−11\,\mathrm{W}=1\,\mathrm{J\,s^{-1}}. La multiplier par la durée ne donne pas la puissance, et son unité n’est pas le joule par seconde carrée.

22. Pour caractériser une puissance physique, le produit de quelles grandeurs intervient ?

Elle s’exprime comme le produit d’une grandeur d’effort par une grandeur de flux.
Elle correspond au quotient d’une durée par une grandeur de flux.
Elle s’exprime comme le quotient d’une énergie transférée par une fréquence.
Elle correspond au produit d’une énergie transférée par une durée.
Elle s’exprime comme la somme d’une grandeur d’effort et d’une grandeur de flux.

Elle s’exprime comme le produit d’une grandeur d’effort par une grandeur de flux.

Explication

La puissance physique s’exprime comme le produit d’une grandeur d’effort par une grandeur de flux. Le quotient d’une durée par un flux, le quotient d’une énergie transférée par une fréquence, la différence d’un effort et d’un flux, ainsi que le produit d’une énergie transférée par une durée ne caractérisent pas la puissance physique.

23. Concernant le rendement énergétique :

Il peut dépasser 1 lorsque la puissance de sortie est supérieure à celle d’entrée.
Il peut aussi s’exprimer comme le rapport de la puissance de sortie à celle d’entrée.
Il est égal au rapport de l’énergie dissipée à l’énergie de sortie.
Il correspond au rapport de l’énergie de sortie à l’énergie d’entrée.
Il est inférieur ou égal à 1 en raison des pertes ou de l’énergie inutilisable.

Il peut aussi s’exprimer comme le rapport de la puissance de sortie à celle d’entrée. · Il correspond au rapport de l’énergie de sortie à l’énergie d’entrée. · Il est inférieur ou égal à 1 en raison des pertes ou de l’énergie inutilisable.

Explication

Le rendement vaut η=WsWe=PsPe≤1\eta=\frac{W_s}{W_e}=\frac{P_s}{P_e}\leq 1. Il ne dépasse donc pas 1 : il s’exprime par le rapport de la puissance de sortie à celle d’entrée, ou de l’énergie de sortie à celle d’entrée, et non par le rapport de l’énergie dissipée à celle de sortie.

24. À propos de la fonction d’un actionneur :

Il transforme une énergie thermique en énergie de commande destinée au capteur.
Il transforme une énergie source en énergie mécanique afin de produire un mouvement.
Il produit un mouvement grâce à la transformation de l’énergie reçue.
Il convertit l’énergie mécanique en énergie électrique pour créer un mouvement.
Il peut recevoir une énergie électrique, pneumatique ou hydraulique.

Il transforme une énergie source en énergie mécanique afin de produire un mouvement. · Il produit un mouvement grâce à la transformation de l’énergie reçue. · Il peut recevoir une énergie électrique, pneumatique ou hydraulique.

Explication

Un actionneur transforme une énergie source électrique, pneumatique ou hydraulique en énergie mécanique pour produire un mouvement. Les propositions qui inversent la transformation ou attribuent à l’actionneur la production d’un signal de capteur ne correspondent pas à cette fonction.

25. Un vérin sort sa tige avec le fluide et la rentre grâce à un ressort : quelle description convient ?

Le ressort assure la sortie de la tige d’un vérin simple effet.
Il s’agit d’un vérin double effet, dont le fluide assure la sortie et le retour.
Un vérin double effet reçoit le fluide dans l’une ou l’autre chambre.
Il s’agit d’un vérin simple effet, alimenté dans la chambre arrière pour sortir la tige.
Dans un vérin simple effet, le fluide commande la rentrée de la tige.

Un vérin double effet reçoit le fluide dans l’une ou l’autre chambre. · Il s’agit d’un vérin simple effet, alimenté dans la chambre arrière pour sortir la tige.

Explication

Le vérin simple effet reçoit le fluide dans la chambre arrière pour sortir la tige, puis le ressort la rentre. Le vérin double effet utilise le fluide dans l’une ou l’autre chambre pour les deux mouvements.

26. En usage courant, quelles caractéristiques de pression distinguent les vérins pneumatiques et hydrauliques ?

Un vérin pneumatique fonctionne couramment avec de l’huile pouvant atteindre 350 bars.
Un vérin hydraulique utilise de l’huile et peut atteindre 350 bars.
Un vérin hydraulique atteint couramment une pression maximale de 10 bars.
Un vérin hydraulique utilise de l’air comprimé entre 2 et 10 bars.
Un vérin pneumatique fonctionne couramment avec de l’air comprimé entre 2 et 10 bars.

Un vérin hydraulique utilise de l’huile et peut atteindre 350 bars. · Un vérin pneumatique fonctionne couramment avec de l’air comprimé entre 2 et 10 bars.

Explication

Le vérin pneumatique utilise couramment de l’air comprimé entre 2 et 10 bars, tandis que le vérin hydraulique utilise de l’huile pouvant atteindre 350 bars. Les propositions qui inversent les fluides ou attribuent au vérin hydraulique la pression pneumatique sont erronées.

27. Concernant la puissance mécanique d’un actionneur rotatif, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Elle est égale au produit de la force par le déplacement angulaire.
Elle est égale au produit du couple par la vitesse angulaire.
Elle correspond au produit de l’effort par la vitesse linéaire.
Elle résulte du quotient du couple par la vitesse angulaire.
Le couple et la vitesse angulaire déterminent sa puissance mécanique.

Elle est égale au produit du couple par la vitesse angulaire. · Le couple et la vitesse angulaire déterminent sa puissance mécanique.

Explication

La puissance rotative s’écrit Ps=CωP_s=C\omega, soit le produit du couple et de la vitesse angulaire. Le produit effort-vitesse linéaire décrit un actionneur linéaire, tandis que le quotient ou le déplacement angulaire ne correspond pas à cette relation.

28. La puissance mécanique d’un actionneur linéaire est caractérisée par les relations suivantes :

La puissance dépend de l’effort transmis et de la vitesse linéaire.
Son expression est Ps=FvP_s=Fv pour un actionneur linéaire.
Elle s’obtient en multipliant l’effort par la vitesse linéaire.
La vitesse linéaire intervient avec l’effort dans son calcul.
Une augmentation de l’effort accroît la puissance à vitesse constante.

La puissance dépend de l’effort transmis et de la vitesse linéaire. · Son expression est $$P_s=Fv$$ pour un actionneur linéaire. · Elle s’obtient en multipliant l’effort par la vitesse linéaire. · La vitesse linéaire intervient avec l’effort dans son calcul. · Une augmentation de l’effort accroît la puissance à vitesse constante.

Explication

Pour un actionneur linéaire, la relation est Ps=FvP_s=Fv : l’effort et la vitesse linéaire en sont les facteurs. À vitesse constante, accroître l’effort accroît donc la puissance.

29. Concernant le rôle d’un effecteur :

Il adapte l’énergie mécanique pour agir sur le système ou son environnement.
Il distribue l’énergie disponible selon les ordres de commande.
Il transmet l’énergie par contact frottant entre surfaces lisses.
Il reçoit l’énergie mécanique fournie par l’actionneur.
Il mesure une grandeur physique par comparaison avec un étalon.

Il adapte l’énergie mécanique pour agir sur le système ou son environnement. · Il reçoit l’énergie mécanique fournie par l’actionneur.

Explication

L’effecteur reçoit l’énergie mécanique de l’actionneur et l’adapte pour agir sur le système ou son environnement. La distribution de l’énergie selon les ordres de commande relève du modulateur. La transmission par contact frottant entre surfaces lisses est un mode de transmission mécanique, pas le rôle de l’effecteur. La réception de l’énergie mécanique fournie par l’actionneur caractérise bien l’effecteur. La mesure d’une grandeur physique rapportée à un étalon relève de la mesure physique.

30. Pour distinguer les transmissions mécaniques par contact, quelles propositions sont exactes ?

Une transmission par contact frottant empêche le glissement grâce à une pression entre solides lisses.
Les dents ou les crans caractérisent une transmission par obstacles.
Une transmission par contact frottant s’appuie sur des dents pour empêcher le glissement.
Une transmission par obstacles transmet le mouvement par pression entre surfaces lisses.
Le frottement transmet entre solides lisses, tandis que les obstacles s’appuient sur des dents ou des crans.

Une transmission par contact frottant empêche le glissement grâce à une pression entre solides lisses. · Les dents ou les crans caractérisent une transmission par obstacles. · Le frottement transmet entre solides lisses, tandis que les obstacles s’appuient sur des dents ou des crans.

Explication

Le contact frottant transmet par pression entre solides lisses, alors qu’une transmission par obstacles utilise des dents ou des crans. Les deux propositions qui attribuent les surfaces lisses ou les dents au mécanisme opposé inversent cette distinction.

31. Deux engrenages cylindriques sont comparés selon que leur contact est extérieur ou intérieur. Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ?

À contact extérieur, les deux roues tournent en sens opposés.
Un contact intérieur fait tourner les roues en sens opposés.
Un contact extérieur conserve le même sens de rotation des roues.
À contact intérieur, les roues tournent dans le même sens.
Le sens de rotation dépend du caractère extérieur ou intérieur du contact.

À contact extérieur, les deux roues tournent en sens opposés. · À contact intérieur, les roues tournent dans le même sens. · Le sens de rotation dépend du caractère extérieur ou intérieur du contact.

Explication

Un engrenage cylindrique à contact extérieur inverse le sens de rotation, tandis qu’un contact intérieur conserve le même sens. Le caractère extérieur ou intérieur détermine donc la relation entre les sens; les deux propositions inversant ces cas sont fausses.

32. À propos de la mesure physique :

La valeur mesurée est habituellement rapportée à un étalon ou à une unité.
Le résultat de la mesure est une grandeur physique entachée d’incertitude.
La mesure fournit une estimation plutôt qu’une valeur vraie parfaitement connue.
L’incertitude fait partie des caractéristiques du résultat de mesure.
Elle consiste à estimer une valeur vraie associée à une grandeur physique.

La valeur mesurée est habituellement rapportée à un étalon ou à une unité. · Le résultat de la mesure est une grandeur physique entachée d’incertitude. · La mesure fournit une estimation plutôt qu’une valeur vraie parfaitement connue. · L’incertitude fait partie des caractéristiques du résultat de mesure. · Elle consiste à estimer une valeur vraie associée à une grandeur physique.

Explication

La mesure physique estime une valeur vraie, habituellement rapportée à un étalon ou à une unité. Son résultat est une grandeur physique entachée d’incertitude; il s’agit donc d’une estimation et non d’une valeur parfaitement connue.

33. Une chaîne d’acquisition doit mesurer et analyser les variations d’une grandeur physique. Quelles propositions la décrivent correctement ?

Elle regroupe un capteur et des dispositifs de traitement du signal.
Elle sert à mesurer et analyser les variations d’une grandeur physique.
Elle remplace le capteur par des dispositifs de traitement du signal.
Elle peut inclure un convertisseur analogique-numérique si nécessaire.
Elle comporte nécessairement un convertisseur analogique-numérique dans toute configuration.

Elle regroupe un capteur et des dispositifs de traitement du signal. · Elle sert à mesurer et analyser les variations d’une grandeur physique. · Elle peut inclure un convertisseur analogique-numérique si nécessaire.

Explication

Une chaîne de mesure regroupe un capteur et des dispositifs de traitement du signal, auxquels s’ajoute un convertisseur analogique-numérique si nécessaire. Ce convertisseur n’est donc pas présent dans toute configuration, et le capteur demeure un élément de la chaîne.

34. Concernant les types de signaux :

Un signal analogique code une valeur parmi un nombre fini de niveaux discrets.
Un signal analogique peut prendre une infinité de valeurs continues.
Un signal numérique code une valeur parmi un nombre infini de valeurs discrètes.
Un signal logique prend la valeur 0 ou la valeur 1.
Un signal numérique prend une infinité de valeurs continues dans son domaine.

Un signal analogique peut prendre une infinité de valeurs continues. · Un signal logique prend la valeur 0 ou la valeur 1.

Explication

Un signal analogique est continu et peut prendre une infinité de valeurs. Un signal logique prend la valeur 0 ou 1. Un signal numérique code une valeur parmi un nombre fini de valeurs discrètes : il n’est donc pas limité à une infinité de niveaux continus ni nécessairement à deux niveaux.

35. Avec une représentation numérique sur 5 bits, combien d’états différents sont possibles ?

Le codage permet de représenter 32 états numériques différents.
Le codage permet de représenter 25 états numériques différents.
Le nombre d’états possibles se calcule avec la relation N=b2N=b^2.
Le codage permet de représenter 10 états numériques différents.
Le nombre d’états possibles se calcule avec la relation N=2bN=2^b.

Le codage permet de représenter 32 états numériques différents. · Le nombre d’états possibles se calcule avec la relation $$N=2^b$$.

Explication

Le nombre d’états est donné par N=2bN=2^b ; avec cinq bits, il vaut donc 32. Les valeurs 10 et 25, ainsi que la relation N=b2N=b^2, ne correspondent pas à cette règle.

36. Pour une conversion analogique-numérique, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le nombre de tranches vérifie N=ΔxpN=\frac{\Delta x}{p}.
L’étendue se calcule par Δx=xmax+xmin\Delta x=x_{max}+x_{min}.
La résolution se calcule par p=NΔxp=N\Delta x.
L’étendue se calcule par Δx=xmax−xmin\Delta x=x_{max}-x_{min}.
Le nombre de tranches vérifie N=pΔxN=\frac{p}{\Delta x}.

Le nombre de tranches vérifie $$N=\frac{\Delta x}{p}$$. · L’étendue se calcule par $$\Delta x=x_{max}-x_{min}$$.

Explication

L’étendue est la différence entre les bornes, et le nombre de tranches est le quotient de l’étendue par la résolution. Une somme des bornes, le quotient inversé ou le produit proposé ne respectent pas ces relations.

37. À propos du potentiomètre :

La tension délivrée dépend aussi de la tension appliquée à la piste résistante.
Un potentiomètre est une résistance variable munie de trois bornes.
Le curseur délivre une tension qui dépend de sa position.
Le curseur fournit une tension indépendante de sa position sur la piste.
Un potentiomètre comporte une piste résistante fixe à deux bornes.

La tension délivrée dépend aussi de la tension appliquée à la piste résistante. · Un potentiomètre est une résistance variable munie de trois bornes. · Le curseur délivre une tension qui dépend de sa position.

Explication

Le potentiomètre possède trois bornes et une résistance variable ; son curseur délivre une tension dépendant de sa position et de la tension appliquée à la piste. Une configuration à deux bornes ou une tension indépendante de la position ne correspond pas à son fonctionnement.

38. Un codeur optique absolu détermine la position angulaire au moyen de quel dispositif ?

Il utilise un disque à une seule piste lue par un contact mécanique.
Il détermine la position en comptant les changements d’état des pistes.
Il utilise plusieurs pistes de secteurs opaques et transparents.
Il associe un code à la position angulaire mesurée.
Chaque piste est lue par un émetteur et un récepteur optiques.

Il utilise plusieurs pistes de secteurs opaques et transparents. · Il associe un code à la position angulaire mesurée. · Chaque piste est lue par un émetteur et un récepteur optiques.

Explication

Le codeur absolu emploie plusieurs pistes de secteurs opaques et transparents, lues optiquement, pour associer un code à la position angulaire. Le comptage des changements d’état caractérise le codeur incrémental, et non le principe décrit ici.

39. Concernant l’accéléromètre, quelle(s) proposition(s) est(sont) exacte(s) ?

La mesure repose sur la force nécessaire pour accélérer une masse donnée.
La mesure peut concerner trois axes orthogonaux.
La grandeur mesurée peut être une accélération selon un seul axe.
Un accéléromètre mesure une accélération linéaire par une méthode indirecte.
Un accéléromètre mesure directement la vitesse angulaire d’un mobile.

La mesure repose sur la force nécessaire pour accélérer une masse donnée. · La mesure peut concerner trois axes orthogonaux. · La grandeur mesurée peut être une accélération selon un seul axe. · Un accéléromètre mesure une accélération linéaire par une méthode indirecte.

Explication

L’accéléromètre mesure une accélération linéaire indirectement, à partir de la force nécessaire pour communiquer cette accélération à une masse ; la mesure peut porter sur un ou trois axes orthogonaux. La vitesse angulaire n’est pas la grandeur décrite.

40. La force déduite de la déformation d’un corps d’épreuve étalonné vérifie :

La force se déduit par la relation F=ΔlkF=\frac{\Delta l}{k}.
La relation entre force et déformation est F=k+ΔlF=k+\Delta l.
La relation entre force et déformation est F=kΔlF=\frac{k}{\Delta l}.
La relation entre force et déformation est F=kΔlF=k\Delta l.
La constante kk correspond à la raideur du corps d’épreuve.

La relation entre force et déformation est $$F=k\Delta l$$. · La constante $$k$$ correspond à la raideur du corps d’épreuve.

Explication

La force est le produit de la raideur kk par la déformation Δl\Delta l, et kk désigne bien la raideur du corps étalonné. Les relations proposées avec une division ou une addition ne décrivent pas cette mesure.

41. Les caractéristiques d’un capteur TOR de présence comprennent :

Il peut détecter un objet par contact mécanique.
Il fournit un signal logique binaire pour indiquer la présence détectée.
Il fournit une mesure analogique continue de la distance à l’objet.
Il détecte un objet avec un signal analogique.
Il détecte l’objet par contact mécanique dans tous les cas.

Il peut détecter un objet par contact mécanique. · Il fournit un signal logique binaire pour indiquer la présence détectée.

Explication

Un capteur TOR de présence fournit un signal logique binaire et peut détecter un objet par contact mécanique ou sans contact. Il ne fournit pas une mesure analogique continue de distance ni un signal analogique ; sa détection n’est pas limitée au contact mécanique.

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Que conçoit l’ingénieur pour répondre à un besoin industriel ?

Un produit industriel et ses moyens de production.

Sur quelle durée l’ingénieur intervient-il pour un produit industriel ?

Sur tout son cycle de vie.

Comment l’industrie transforme-t-elle matière, énergie et information ?

Selon une approche scientifique, pour répondre aux besoins d’un utilisateur.

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