QCM : Masse volumique et actions mécaniques (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un kilogramme de plomb et un kilogramme de plumes sont comparés : quelle affirmation décrit correctement leur masse ?

Ils ont la même masse, malgré des volumes différents.
Le plomb a une masse supérieure, car il est plus compact.
Ils ont des masses différentes, car leur matière est différente.
Les plumes ont une masse supérieure, car elles occupent plus de volume.

Ils ont la même masse, malgré des volumes différents.

Explication

La masse des deux objets est d’un kilogramme, même si le plomb occupe un volume plus petit. La compacité n’augmente pas la masse indiquée, et un volume plus grand ne signifie pas une masse supérieure.

2. Un objet en plomb et un oreiller en plumes ont chacun une masse de 1 kg. Si l’objet en plomb brise une vitre alors que l’oreiller ne la brise pas, quelle explication convient ?

Le plomb est plus dense, ce qui signifie que sa masse totale est supérieure.
Le plomb agit sur une grande surface, tandis que l’oreiller agit sur une petite surface.
Le plomb est plus lourd, tandis que l’oreiller a une masse plus faible.
Le plomb exerce son action sur une petite surface, tandis que l’oreiller la répartit.

Le plomb exerce son action sur une petite surface, tandis que l’oreiller la répartit.

Explication

À masse égale, le plomb concentré agit sur une petite surface, alors que l’oreiller répartit son action sur une surface plus grande. Dire que le plomb est plus lourd confond compacité et masse, et les réponses inversant les surfaces décrivent mal la répartition de l’action.

3. Une main pousse un chariot et le met en mouvement : quel objet est l’auteur de l’action ?

Le chariot.
Le mouvement du chariot.
La surface sur laquelle roule le chariot.
La main.

La main.

Explication

L’auteur est l’objet qui exerce l’action : ici, c’est la main qui pousse. Le chariot est le receveur, tandis que son mouvement est un effet de l’action.

4. Une balle frappe une vitre et la fissure : quel objet est le receveur de l’action exercée par la balle ?

La fissure.
La vitre.
La balle.
Le sol sous la vitre.

La vitre.

Explication

Le receveur est l’objet qui subit l’action : la vitre reçoit l’action de la balle. La balle en est l’auteur, et la fissure correspond à un effet de cette action.

5. Une balle roulant sur le sol change de direction après avoir heurté un obstacle, sans se déformer : quel effet de l’action est observé ?

Une mise en mouvement de la balle.
Une modification de sa trajectoire.
Aucun effet observable sur la balle.
Une déformation de la balle.

Une modification de sa trajectoire.

Explication

Une action peut modifier la trajectoire d’un objet sans le déformer ; c’est ce qui arrive à la balle. La mise en mouvement concerne le démarrage d’un objet, et l’absence de déformation ne signifie pas l’absence d’effet.

6. Une pointe métallique appuie sur une plaque en un seul point, tandis qu’une semelle est en contact avec le sol en plusieurs points. Comment classer ces deux actions mécaniques de contact, dans cet ordre ?

Ponctuelle puis répartie
Répartie puis répartie
Répartie puis ponctuelle
Ponctuelle puis ponctuelle

Ponctuelle puis répartie

Explication

Une action est ponctuelle lorsque le contact se fait en un seul point et répartie lorsque le contact implique plusieurs points. L’inversion des définitions donne l’ordre contraire, tandis que les deux autres réponses classent à tort les deux contacts dans la même catégorie.

7. Un clou et un bloc appuient chacun sur un plan : le clou le touche en un point et la face du bloc le touche en plusieurs points. Quelle classification convient à l’action de chaque objet sur le plan ?

Clou réparti, bloc ponctuel
Clou ponctuel, bloc réparti
Clou et bloc répartis
Clou et bloc ponctuels

Clou ponctuel, bloc réparti

Explication

Le clou exerce une action ponctuelle sur le plan, alors que le bloc exerce une action répartie puisque le contact s’étend sur plusieurs points. Inverser les catégories confond leurs contacts, et attribuer la même catégorie aux deux néglige le nombre de points de contact.

8. Deux objets ont le même volume, mais l’objet A a une masse supérieure à celle de l’objet B. Lequel est le plus compact ?

Les deux ont la même compacité
L’objet A
Il faut connaître leur matière pour comparer
L’objet B

L’objet A

Explication

À volume égal, l’objet qui contient davantage de matière a une masse plus importante et est donc plus compact. L’objet B correspond à l’inversion de cette relation, tandis que l’égalité des compacités ou le besoin de connaître la matière ne découle pas des données.

9. Pour 1 mL de plastique, un échantillon a une masse de 1,05 g. D’après les plages de masses indiquées, de quel plastique s’agit-il ?

PET
PEHD
PS
PVC

PS

Explication

La plage du PS est de 1,04 à 1,06 g pour 1 mL, ce qui comprend 1,05 g. Le PEHD se situe sous 1 g, tandis que les plages du PVC et du PET sont nettement supérieures.

10. Deux échantillons ont des masses et des volumes exprimés dans des unités différentes. Quelle méthode permet de déterminer lequel est le plus compact ?

Comparer les volumes totaux après conversion, puis choisir l’échantillon qui occupe le moins de place
Comparer les masses totales après conversion, sans rapporter chaque masse au volume correspondant
Convertir les unités pour les rendre compatibles, calculer la masse pour 1 mL de chaque échantillon, puis comparer les valeurs
Calculer la masse pour 1 mL de chaque échantillon, puis retenir la valeur la plus petite

Convertir les unités pour les rendre compatibles, calculer la masse pour 1 mL de chaque échantillon, puis comparer les valeurs

Explication

La comparaison se fait à volume identique : il faut donc rendre les unités compatibles, calculer la masse pour 1 mL de chaque objet et retenir la valeur la plus grande. Comparer les masses ou les volumes seuls néglige l’autre grandeur, tandis que retenir la plus petite valeur inverse le critère de compacité.

11. Un échantillon a une masse de 84 g et un volume de 120 mL. Quelle est sa masse correspondant à 1 mL ?

1,43 g
0,7 g
0,07 g
10 g

0,7 g

Explication

La masse pour 1 mL se calcule en divisant la masse par le volume : 84÷120=0,784 \div 120 = 0,7 g. Le produit des deux grandeurs ne donne pas une masse par millilitre, le rapport inversé donne environ 1,43 et le calcul pour 10 mL donne 7 g.

12. Quelle grandeur correspond au rapport entre la masse d’un objet et son volume ?

La masse de l’objet
Le volume de l’objet
La masse surfacique
La masse volumique

La masse volumique

Explication

La masse volumique décrit le rapport entre la masse d’un objet et le volume qu’il occupe. Le volume et la masse sont chacun une grandeur distincte, tandis que la masse surfacique rapporte une masse à une surface.

13. Un laboratoire veut identifier un échantillon solide à partir de sa masse volumique. Quelle démarche doit-il suivre ?

Mesurer le volume, puis le comparer directement aux valeurs connues de masse volumique
Mesurer la masse et le volume, calculer le volume divisé par la masse, puis comparer le résultat aux valeurs connues
Mesurer la masse, puis la comparer directement aux valeurs connues de masse volumique
Mesurer la masse et le volume, calculer la masse divisée par le volume, puis comparer le résultat aux valeurs connues

Mesurer la masse et le volume, calculer la masse divisée par le volume, puis comparer le résultat aux valeurs connues

Explication

Pour identifier une matière, on mesure la masse et le volume, on calcule ρ=mV\rho = \frac{m}{V}, puis on compare cette valeur aux masses volumiques connues. Comparer directement la masse ou le volume ne calcule pas cette grandeur, et le rapport volume sur masse inverse la formule.

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Quelle masse ont un kilogramme de plomb et un kilogramme de plumes ?

Ils ont la même masse.

Pourquoi le kilogramme de plomb peut-il briser une vitre ?

Sa matière concentrée agit sur une petite surface.

Comment le kilogramme de plumes répartit-il son action ?

Sur une plus grande surface.

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