QCM : Mécanique de Première — 12 questions

Explication

Le système est l’objet dont on étudie le mouvement et il est modélisé par un point unique en Première. Le référentiel est l’objet de référence associé aux repères d’espace et de temps, tandis que la trajectoire correspond aux positions successives.

Explication

Un référentiel est un objet solide de référence associé à un repère d’espace et à un repère de temps constitué d’une horloge. Il sert à décrire le mouvement du système, et ne se confond donc pas avec l’objet étudié.

Explication

La trajectoire regroupe les positions successivement occupées par le système au cours du temps. Le vecteur vitesse est tangent à cette trajectoire, orienté dans le sens du mouvement et exprimé en m⋅s⁻¹.

Explication

Le vecteur vitesse décrit la variation temporelle du vecteur position et s’exprime en m⋅s⁻¹. Le vecteur accélération décrit la variation temporelle du vecteur vitesse et s’exprime en m⋅s⁻².

Explication

Une force modélise une action mécanique exercée par un objet sur un autre et se représente par un vecteur. Elle possède un point d’application, une direction, un sens et une valeur, et s’exprime en newtons.

Explication

Un référentiel galiléen est un référentiel dans lequel le principe d’inertie est vérifié. Le référentiel terrestre est assimilé à un référentiel galiléen pour les expériences de courte durée, de manière approchée.

Explication

Dans un référentiel galiléen, la deuxième loi de Newton relie la somme vectorielle des forces extérieures à l’accélération par la relation Σ⃗F = m⃗a. La masse intervient comme coefficient de proportionnalité entre ces grandeurs.

Explication

Lorsque la somme vectorielle des forces est nulle, le principe d’inertie impose que le système reste immobile ou conserve un mouvement rectiligne uniforme. Cette situation ne signifie pas nécessairement que le système est immobile.

Explication

Le travail d’une force est un transfert d’énergie lié au déplacement du point d’application. Il dépend de la force, de la distance parcourue et de l’angle entre la force et le déplacement, et s’exprime en joules.

Explication

Un travail moteur est associé à un angle aigu et est positif, tandis qu’un travail résistant correspond à un angle obtus et est négatif. Les frottements constituent un exemple de force produisant un travail résistant.

Explication

L’énergie cinétique dépend de la masse et du carré de la vitesse, selon Ec = 1/2 mv². La variation d’énergie cinétique est, quant à elle, reliée à la somme des travaux des forces extérieures.

Explication

L’énergie mécanique est la somme algébrique de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle de pesanteur, selon Em = Ec + Epp. Le travail d’une force conservative dépend des positions initiale et finale, contrairement à celui des frottements, qui dépend du chemin.