QCM : Les forces en mécanique (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour décrire complètement une force exercée sur un objet, quel ensemble de caractéristiques faut-il préciser ?

La durée, la trajectoire, la vitesse et la masse
La direction, la vitesse, la durée et le volume
Le point d’application, la trajectoire, la masse et le volume
Le point d’application, la direction, le sens et l’intensité

Le point d’application, la direction, le sens et l’intensité

Explication

Une force est caractérisée par son point d’application, sa direction, son sens et sa valeur ou intensité. La durée et la masse ne font pas partie de ces quatre caractéristiques, et la trajectoire ne remplace ni la direction ni le sens de la force.

2. Une caisse reste immobile sur un sol horizontal tandis qu’une force contribue à la maintenir en équilibre. Quel effet cette force produit-elle dans cette situation ?

Un effet de déformation
Un effet dynamique
Un effet statique
Aucun effet de force

Un effet statique

Explication

Une force qui participe à l’équilibre d’un corps produit un effet statique. Un effet dynamique correspond à une modification du mouvement, une déformation est un autre effet possible, et l’immobilité n’implique pas l’absence de force.

3. Lorsqu’une action mécanique peut mettre un corps en mouvement, modifier son mouvement, le déformer ou contribuer à son équilibre, comment la définit-on ?

Une propriété mécanique propre au corps
Une action qui modifie uniquement la vitesse d’un corps
Une action mécanique capable de produire ces effets
Une énergie transférée entre deux corps

Une action mécanique capable de produire ces effets

Explication

Une force est une action mécanique susceptible de mettre un corps en mouvement, de modifier son mouvement, de le déformer ou de participer à son équilibre. L’énergie transférée relève d’une autre notion, la modification de la vitesse ne couvre qu’un des effets possibles, et une force n’est pas une propriété propre au corps.

4. En laboratoire, quel dispositif faut-il choisir pour mesurer la force exercée par un ressort, et dans quelle unité exprimer le résultat ?

Un dynamomètre, en newtons (N)
Une balance, en kilogrammes (kg)
Une règle, en mètres (m)
Un thermomètre, en degrés Celsius (°C)

Un dynamomètre, en newtons (N)

Explication

Une force se mesure avec un dynamomètre et son unité légale est le newton, de symbole N. La balance mesure une masse, le thermomètre une température et la règle une longueur.

5. Que désigne le poids d’un corps en mécanique ?

La force de traction exercée par un fil attaché au corps, dirigée selon le fil
La force exercée par un support sur le corps, mesurée selon la surface de contact
La force exercée par un liquide sur la partie immergée du corps, orientée vers le haut
La force de gravité exercée sur le corps, de valeur égale au produit de sa masse par l’intensité de la pesanteur

La force de gravité exercée sur le corps, de valeur égale au produit de sa masse par l’intensité de la pesanteur

Explication

Le poids est la force associée à la gravité, et sa valeur se calcule par P=m×gP = m \times g. La force exercée par un liquide sur une partie immergée correspond à la poussée d’Archimède, non au poids.

6. Un solide immergé a un poids réel de 9 N et un poids apparent de 4 N. Quelle est la valeur de la poussée d’Archimède qu’il subit ?

4 N, égale à son poids apparent dans le liquide
5 N, soit la différence entre son poids réel et son poids apparent
9 N, égale à son poids réel hors du liquide
13 N, soit la somme de son poids réel et de son poids apparent

5 N, soit la différence entre son poids réel et son poids apparent

Explication

La poussée d’Archimède correspond à la différence entre le poids réel et le poids apparent, soit 9 N − 4 N. Le poids apparent ne donne pas directement la poussée : il faut le soustraire du poids réel.

7. Quel rôle joue la réaction du support lorsqu’un solide repose sur une surface ?

Elle représente la force exercée par le solide sur la surface.
Elle traduit l’action d’un fil attaché au solide.
Elle représente la force exercée par la surface sur le solide.
Elle mesure l’attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur le solide.

Elle représente la force exercée par la surface sur le solide.

Explication

La réaction du support est la force que la surface exerce sur le solide en contact avec elle. La force exercée par un fil correspond plutôt à la tension du fil.

8. En quoi l’effet dynamique d’une force diffère-t-il de son effet statique ?

L’effet dynamique contribue à l’équilibre, tandis que l’effet statique modifie le mouvement du corps.
L’effet dynamique déforme le corps, tandis que l’effet statique le met nécessairement en mouvement.
L’effet dynamique concerne le point d’application, tandis que l’effet statique décrit l’intensité de la force.
L’effet dynamique modifie le mouvement, tandis que l’effet statique contribue à l’équilibre du corps.

L’effet dynamique modifie le mouvement, tandis que l’effet statique contribue à l’équilibre du corps.

Explication

Une force produit un effet dynamique lorsqu’elle modifie le mouvement d’un corps et un effet statique lorsqu’elle participe à son équilibre. La déformation est aussi un effet possible d’une force, mais elle ne définit pas la distinction entre effets dynamique et statique.

9. Pourquoi la direction et le sens d’une force doivent-ils être distingués lorsqu’on la représente ?

La direction indique sa droite d’action, tandis que le sens précise vers où elle agit sur cette droite.
La direction indique son intensité, tandis que le sens précise le point où elle s’applique.
La direction indique son point d’application, tandis que le sens précise sa valeur en newtons.
La direction indique le mouvement produit, tandis que le sens précise la droite sur laquelle il se produit.

La direction indique sa droite d’action, tandis que le sens précise vers où elle agit sur cette droite.

Explication

La direction correspond à la droite d’action de la force, alors que son sens indique l’orientation de son action le long de cette droite. L’intensité, contrairement à ce que suggère un distracteur, est sa valeur exprimée en newtons.

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Quels effets une force peut-elle produire sur un corps ?

Elle peut le mettre en mouvement, modifier son mouvement, le déformer ou participer à son équilibre.

Qu’est-ce qui distingue l’effet dynamique d’une force de son effet statique ?

L’effet dynamique modifie le mouvement, tandis que l’effet statique participe à l’équilibre.

Quel instrument mesure une force ?

Un dynamomètre.

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