QCM : Introduction à la physique générale — 24 questions

Explication

L’isotopie concerne des noyaux ayant le même numéro atomique Z mais des nombres de masse A différents. Cela modifie les propriétés nucléaires sans changer les propriétés chimiques.

Explication

En β−, un neutron se transforme en proton et le noyau émet un électron. L’émission d’un photon seul correspond plutôt à une désexcitation γ.

Explication

Dans un référentiel galiléen, la résultante des forces extérieures vérifie bien sum vec F_{ext}=m evec a. C’est la base de l’étude dynamique du mouvement.

Explication

Le travail entre A et B est le produit scalaire vec F\cdot\overrightarrow{AB}, donc il dépend de l’angle entre la force et le déplacement. C’est ce qui permet de distinguer travail moteur, résistant ou nul.

Explication

La troisième loi de Kepler relie période et demi-grand axe par T^2/a^3 = 4π^2/(GM). Elle caractérise donc la dépendance de la période orbitale à la taille de l’ellipse.

Explication

En mouvement circulaire uniforme, l’accélération est centripète et pointe vers le centre du cercle. Sa norme vaut v^2/r.

Explication

Pour un fluide incompressible en régime stationnaire, le débit volumique se conserve : S1v1 = S2v2. Si la section diminue, la vitesse augmente.

Explication

Dans une conduite horizontale, Bernoulli montre qu’une hausse de vitesse s’accompagne d’une baisse de pression. C’est précisément l’effet Venturi.

Explication

Un gaz parfait vérifie PV = nRT. Cette relation relie la pression, le volume, la température et la quantité de matière.

Explication

Dans le modèle du gaz parfait, l’énergie interne ne dépend que de la température. Les interactions entre particules sont négligées.

Explication

La conduction correspond à un transfert thermique de proche en proche sans transport global de matière. La convection implique au contraire un déplacement de fluide.

Explication

Pour une paroi plane, la résistance thermique vaut bien Rth = e/(λS). Elle augmente avec l’épaisseur et diminue quand la conductivité ou la surface augmentent.

Explication

Lors d’un rapprochement, l’effet Doppler comprime les ondes et la fréquence perçue augmente. L’éloignement produit l’effet inverse.

Explication

Le niveau sonore est défini sur une échelle logarithmique par L = 10 log(I/I0). Cette écriture explique qu’un doublement d’intensité ne correspond pas à une augmentation linéaire du niveau.

Explication

La diffraction devient marquée lorsque la dimension de l’ouverture ou de l’obstacle est comparable ou inférieure à la longueur d’onde. Ce n’est pas une condition liée à l’incohérence des sources.

Explication

Les interférences destructives se produisent pour une différence de marche égale à un demi-multiple impair de la longueur d’onde. Les maxima brillants correspondent au contraire à δ = kλ.

Explication

Pour que le système soit afocal, l’image intermédiaire doit coïncider avec le plan focal objet de l’oculaire. L’image finale est alors à l’infini.

Explication

Le grossissement d’une lunette afocale est le rapport des distances focales de l’objectif et de l’oculaire : G = f'1/f'2. Il mesure l’augmentation de l’angle sous lequel l’objet est vu.

Explication

L’énergie d’un photon est proportionnelle à la fréquence et s’écrit E = hν. On peut aussi l’écrire sous la forme E = hc/λ.

Explication

L’effet photoélectrique n’a lieu que si l’énergie du photon atteint au moins le travail d’extraction du métal. Sinon, aucun électron n’est arraché.

Explication

La constante de temps τ vaut RC et fixe l’échelle de temps de la charge ou de la décharge. Les autres grandeurs décrivent le circuit, mais ne mesurent pas directement la rapidité d’évolution.

Explication

Pour une charge à partir d’un condensateur déchargé, la tension croît exponentiellement vers E selon uC(t)=E(1-e^{-t/τ}). L’expression E e^{-t/τ} correspond au comportement de décroissance, pas à la charge.

Explication

L’évaluation de type A repose sur le traitement statistique d’une série de mesures, avec u(m)=σn-1/√n. La résolution ou la graduation relèvent plutôt d’une évaluation de type B.

Explication

La valeur mesurée doit être arrondie de façon à aligner sa dernière décimale sur celle de l’incertitude. On garde en général un seul chiffre significatif pour l’incertitude, puis on ajuste la valeur en conséquence.