QCM : Mécanique des fluides (21 questions)

Explication

La masse volumique correspond à la masse contenue dans une unité de volume, d’où $\rho = \frac{m}{V}$. Le rapport inversé correspond au volume par unité de masse, le produit et la somme ne définissent pas cette grandeur.

Explication

Pour un solide ou un liquide, la densité par rapport à l’eau se calcule par $d = \frac{\rho}{\rho_{\mathrm{eau}}}$. La masse volumique de l’air sert à comparer un gaz à l’air, tandis que la masse volumique du liquide est au numérateur.

Explication

Un solide ou un liquide de densité inférieure à 1 flotte dans l’eau, donc l’objet de densité $0{,}84$ flotte. L’affirmation qu’il coule inverse la règle, et une densité supérieure à 1 correspond à un corps qui coule.

Explication

Une force pressante est une force répartie sur la surface pressée. La pression caractérise l’action de cette force, tandis que l’aire désigne la surface et non la force.

Explication

La pression vaut $p = \frac{F}{S}$, donc $p = \frac{240}{0{,}08} = 3\,000\,\mathrm{Pa}$. Inverser le rapport donne environ $0{,}00033$, multiplier donne $19{,}2$, et reprendre la force néglige l’aire.

Explication

À force égale, l’effet diminue lorsque l’aire pressée augmente, car il est inversement proportionnel à cette aire. L’option d’un effet plus fort inverse cette relation, celle d’un effet identique ignore l’aire, et la force est la même dans les deux situations.

Explication

La pression atmosphérique provient du poids de l’air qui s’exerce sur la surface de la Terre. La poussée de l’air en mouvement confond pression atmosphérique et effet du vent, l’eau des nuages n’en est pas l’origine, et la force du sol inverse la cause.

Explication

Au niveau de la mer, la pression atmosphérique moyenne est de 1 013,25 hPa. 1 015 hPa est le seuil des hautes pressions, 1 010 hPa celui des basses pressions, et 1 000 hPa ne correspond pas à la moyenne indiquée.

Explication

Comme 1 008 hPa est inférieur à 1 010 hPa, il s’agit de basses pressions, généralement associées à un vent plutôt fort et à des précipitations fréquentes. Le seuil de 1 015 hPa concerne les hautes pressions, tandis que le temps calme et dégagé leur est plutôt associé.

Explication

Une pression supérieure à 1 015 hPa indique des hautes pressions, généralement associées à un vent faible, mais elles ne garantissent pas le beau temps en hiver. Les basses pressions se situent sous 1 010 hPa, et l’association entre hautes pressions et ciel dégagé n’exclut pas les brouillards hivernaux.

Explication

La pression absolue est définie par rapport au vide, dont la pression de référence vaut 0 Pa. La pression relative est référencée à l’atmosphère, une pression négative décrit une pression relative inférieure à l’atmosphère, et une mesure dans un réseau est typiquement relative.

Explication

La pression relative, ou effective, est mesurée par rapport à la pression atmosphérique et correspond à celle mesurée dans les canalisations. La pression absolue a pour référence le vide, tandis qu’une pression relative n’est pas nécessairement une dépression.

Explication

La pression relative se calcule par $P_{\mathrm{rel}} = P_{\mathrm{abs}} - P_{\mathrm{atm}}$. Ainsi, $250 - 100 = 150$ kPa; 350 kPa résulte d’une addition, et les valeurs négatives proviennent d’une soustraction inversée.

Explication

L’hydrodynamique étudie les fluides en mouvement, tandis que l’hydrostatique concerne les fluides au repos. La statique des solides et la thermodynamique ne désignent pas ces branches de la mécanique des fluides.

Explication

La droite d’action de toute force pressante est perpendiculaire à la surface pressée. Une direction parallèle correspond à une confusion entre la normale et la tangente, tandis que l’angle de 45° ou la direction de l’écoulement ne définissent pas cette force.

Explication

Un fluide parfait est modélisé sans viscosité et sans frottement interne ni frottement avec les parois pendant l’écoulement. La compressibilité, l’immobilité et la viscosité ne sont pas les critères qui le définissent ici.

Explication

Un écoulement est permanent lorsque ses lignes de courant ne varient pas avec le temps et que la vitesse en un point reste indépendante du temps. L’uniformité concerne une autre caractéristique, tandis que le repos et l’absence de frottement ne découlent pas de ces observations.

Explication

Le débit massique est la masse écoulée par unité de temps : $q_m = \frac{m}{\Delta t} = \frac{18}{6} = 3\ \text{kg·s}^{-1}$. L’inversion donne environ 0,33, tandis que 108 résulte d’une multiplication et 12 d’une soustraction.

Explication

Le débit volumique est le volume traversant la section par unité de temps : $q_v = \frac{V}{\Delta t} = \frac{0,24}{12} = 0,02\ \text{m}^3\text{·s}^{-1}$. L’inversion produit 50, la multiplication produit 2,88, et l’addition des données ne calcule pas un débit.

Explication

Pour un écoulement permanent, le débit volumique est le produit de la vitesse par l’aire : $q_v = vS = 2 \times 0,03 = 0,06\ \text{m}^3\text{·s}^{-1}$. Diviser donne environ 66,7, doubler le produit introduit un facteur injustifié, et additionner ne correspond pas à la relation.

Explication

À masse volumique constante, la continuité impose $S_1v_1 = S_2v_2$. Si la seconde aire vaut un tiers de la première, sa vitesse doit être trois fois plus grande; la diminuer inverse le rapport, et la maintenir constante contredit l’égalité des débits volumiques.