QCM : Mécanique du point matériel — 9 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle est la formule du travail d'une force constante agissant sur un point en déplacement ?

$W_{AB}(oldsymbol{f}) = -f imes AB$
$W_{AB}(oldsymbol{f}) = f imes AB$
$W_{AB}(oldsymbol{f}) = 0$
$W_{AB}(oldsymbol{f}) = f imes AB imes an( heta)$

$W_{AB}(oldsymbol{f}) = f imes AB$

Explication

Le travail d'une force constante est donné par $W_{AB}(oldsymbol{f}) = F imes AB imes ext{cos}( heta)$, où $ heta$ est l'angle entre la force et le déplacement. Si la force est dans la même direction que le déplacement, le travail est positif. La réponse 1 correspond à la formule correcte si on considère que la force est résistante ou opposée au déplacement, ce qui donne un travail négatif.

2. Quelle est la formule du travail d'une force constante selon la fiche de révision en mécanique du point matériel?

$W_{AB}(oldsymbol{f}) = - f imes AB$
$W_{AB}(oldsymbol{f}) = f imes AB$
$W_{AB}(oldsymbol{f}) = f imes AB imes an( heta)$
$W_{AB}(oldsymbol{f}) = - f imes AB imes an( heta)$

$W_{AB}(oldsymbol{f}) = - f imes AB$

Explication

La formule correcte est $W_{AB}(oldsymbol{f}) = - f imes AB$, notamment lorsque la force s'oppose au déplacement, d'où le signe négatif.

3. Comment s'exprime le travail du poids lors d'un déplacement vertical d'un point ?

$W_{AB}(oldsymbol{P}) = -m g (y_A - y_B)$
$W_{AB}(oldsymbol{P}) = m g (x_A - x_B)$
$W_{AB}(oldsymbol{P}) = 0$
$W_{AB}(oldsymbol{P}) = m g (y_A - y_B)$

$W_{AB}(oldsymbol{P}) = m g (y_A - y_B)$

Explication

Le travail du poids lors d'un déplacement vertical est donné par $W_{AB}(oldsymbol{P}) = m g (y_A - y_B)$. Il est positif si le point monte (y_A > y_B) et négatif s'il descend. La formule reflète l'énergie potentielle gravitationnelle associée au déplacement vertical.

4. Selon la fiche, comment se calcule l'énergie cinétique d'un point matériel et à quoi cette énergie est-elle liée?

$E_c = rac{1}{2} m v^2$, dépend uniquement de la vitesse.
$E_c = m g h$, dépend de la hauteur dans un champ gravitationnel.
$E_c = rac{1}{2} m v^2$, dépend du référentiel choisi.
$E_c = rac{1}{2} m v^2$, dépend de la force appliquée.

$E_c = rac{1}{2} m v^2$, dépend uniquement de la vitesse.

Explication

L'énergie cinétique est donnée par $E_c = rac{1}{2} m v^2$ et elle dépend de la vitesse du point, ainsi que du référentiel inertiel dans lequel elle est mesurée.

5. Selon le théorème de l'énergie cinétique, comment évolue l'énergie cinétique d'un système soumis à des forces ?

La variation de l'énergie cinétique est égale à la somme des travaux des forces appliquées.
La variation de l'énergie cinétique est indépendante des forces.
L'énergie cinétique reste constante si aucune force ne travaille.
L'énergie cinétique dépend uniquement de la masse du système.

La variation de l'énergie cinétique est égale à la somme des travaux des forces appliquées.

Explication

Le théorème de l'énergie cinétique stipule que la variation de l'énergie cinétique $ riangle E_c$ est égale à la somme des travaux des forces $ riangle E_c = otalW_{AB}(oldsymbol{F})$. Cela signifie que si des forces travaillent sur le système, elles modifient son énergie cinétique en fonction du travail effectué.

6. Quel est l’effet du travail du poids selon la fiche de révision?

Il est toujours négatif.
Il est positif lors de la montée et négatif lors de la descente.
Il est toujours nul, peu importe le déplacement.
Il dépend de la force de frottement.

Il est positif lors de la montée et négatif lors de la descente.

Explication

Le travail du poids est positif en montée car il favorise l'augmentation d'énergie cinétique ou de potentiel, et négatif en descente, car il s'oppose à la montée.

7. Selon la fiche, le théorème de l'énergie cinétique établit une relation entre la variation d'énergie cinétique et quoi?

La somme des travaux de toutes les forces appliquées.
La puissance instantanée appliquée au point.
La force moyenne exercée sur le point.
La hauteur à laquelle le point se trouve.

La somme des travaux de toutes les forces appliquées.

Explication

Le théorème de l'énergie cinétique indique que la variation d'énergie cinétique est égale à la somme des travaux des forces appliquées en référentiel galiléen.

8. Comment la fiche définit-elle le travail de la force de frottement?

Il est toujours positif, contribuant à augmenter l'énergie.
Il est négatif, puisqu'il oppose le mouvement.
Il est nul si la force est constante.
Il dépend uniquement de l'angle d'application.

Il est négatif, puisqu'il oppose le mouvement.

Explication

Le travail des frottements est toujours négatif, car cette force résistante dissipe de l'énergie en s'opposant au mouvement.

9. Dans le contexte de la fiche, quelle relation permet de calculer la vitesse en un point B à partir de l'énergie cinétique?

$v_B = rac{2}{m} E_c(B)$
$v_B = rac{1}{m} imes 2 E_c(B)$
$v_B = rac{ ext{sqrt}(2 E_c(B) / m)}$
$v_B = rac{ ext{sqrt}(E_c(B))}{m}$

$v_B = rac{ ext{sqrt}(2 E_c(B) / m)}$

Explication

La vitesse en un point B s'obtient par la formule $v_B = oot{2}{ rac{E_c(B)}{m}}$, ce qui correspond à la racine carrée de deux fois l'énergie cinétique divisée par la masse.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Mécanique du point matériel.

Travail frottements

Oppose au déplacement, valeur négative

Travail force constante — définition?

Produit de la force par la distance en direction de la force.

Énergie cinétique

E_c = ½ m v²

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Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Mécanique du point matériel.

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