QCM : Mesures et calculs en physique (10 questions)

Question 1

1. Une expérience mesure une distance de 150 m parcourue en 30 s. Quelle expression permet de calculer la vitesse, qui est une grandeur dérivée ?

v = d+t

v = \frac{d}{t}

v = \frac{d}{t^2}

v = \frac{t}{d}

Explication

La vitesse est une grandeur dérivée définie par le rapport de la distance au temps. L’expression $\frac{t}{d}$ inverse ce rapport, $d+t$ additionne les grandeurs et $\frac{d}{t^2}$ ne correspond pas à la relation indiquée.

Answer

$$v = \frac{d}{t}$$

Question 2

2. Quelle liste réunit les sept unités de base indiquées pour les grandeurs physiques ?

mètre, kilogramme, newton, seconde, ampère, kelvin et candela

mètre, kilogramme, mole, seconde, ampère, kelvin et candela

mètre, kilogramme, mole, seconde, ampère, kelvin et lumen

mètre, kilogramme, mole, seconde, ampère, degré Celsius et candela

Explication

Les unités de base sont le mètre, le kilogramme, la mole, la seconde, l’ampère, le kelvin et la candela. Le newton est une unité dérivée de force, le lumen mesure le flux lumineux et le degré Celsius ne figure pas dans cette liste.

Answer

mètre, kilogramme, mole, seconde, ampère, kelvin et candela

Question 3

3. Une mesure est comprise entre $16{,}5\,\text{cm}$ et $17{,}5\,\text{cm}$ . Quelle valeur faut-il écrire sous la forme $x \pm \Delta x$ ?

(17{,}0 \pm 17{,}0)\,\text{cm}

(17{,}0 \pm 1{,}0)\,\text{cm}

(17{,}5 \pm 0{,}5)\,\text{cm}

(17{,}0 \pm 0{,}5)\,\text{cm}

Explication

La valeur centrale est la moyenne des extrêmes, soit $17{,}0\,\text{cm}$ , et l’incertitude est la moitié de leur différence, soit $0{,}5\,\text{cm}$ . La demi-somme donne à tort l’incertitude, l’écart entier oublie de le diviser par deux et $17{,}5\,\text{cm}$ est la borne supérieure.

Answer

$$(17{,}0 \pm 0{,}5)\,\text{cm}$$

Question 4

4. Une capacité de $5\,\text{pF}$ est exprimée en farads. Quelle conversion utilise correctement le préfixe pico ?

5 \times 10^{-9}\,\text{F}

5 \times 10^{-6}\,\text{F}

5 \times 10^{-12}\,\text{F}

5 \times 10^{15}\,\text{F}

Explication

Le préfixe pico, de symbole p, correspond à $10^{-12}$ , donc $5\,\text{pF}=5\times10^{-12}\,\text{F}$ . La puissance $10^{-9}$ correspond à nano, $10^{-6}$ à micro et $10^{15}$ à péta.

Answer

$$5 \times 10^{-12}\,\text{F}$$

Question 5

5. Que désigne un chiffre significatif dans l’expression d’une mesure ?

Un chiffre nécessaire pour indiquer la valeur mesurée et sa précision

Un chiffre utilisé pour convertir la mesure dans une autre unité

Un chiffre placé après la virgule pour exprimer une incertitude relative

Un chiffre qui correspond à la valeur moyenne de plusieurs mesures

Explication

Un chiffre significatif contribue à exprimer à la fois la valeur d’une grandeur physique et sa précision. La valeur moyenne de plusieurs mesures peut servir à estimer la grandeur, mais elle ne définit pas un chiffre significatif.

Answer

Un chiffre nécessaire pour indiquer la valeur mesurée et sa précision

Question 6

6. Pour déterminer les extrêmes du quotient de deux grandeurs incertaines, quelles valeurs faut-il utiliser pour obtenir le quotient minimal ?

Les valeurs minimales du numérateur et du dénominateur

Les valeurs maximales du numérateur et du dénominateur

Le numérateur minimal et le dénominateur maximal

Le numérateur maximal et le dénominateur minimal

Explication

Le quotient minimal s’obtient en divisant le numérateur minimal par le dénominateur maximal. Utiliser le dénominateur minimal tend plutôt à augmenter le quotient et sert au calcul de son extrême maximal.

Answer

Le numérateur minimal et le dénominateur maximal

Question 7

7. Quel est l’objectif de la notation scientifique pour représenter une mesure ?

Indiquer le nombre de chiffres significatifs d’une mesure et préciser son incertitude absolue.

Convertir une grandeur physique d’une unité de base vers une unité dérivée.

Calculer les extrêmes d’une mesure à partir de sa valeur estimée et de son incertitude.

Écrire simplement des nombres très grands ou très petits et faciliter l’estimation de leur ordre de grandeur.

Explication

La notation scientifique exprime un nombre sous la forme $a\cdot10^n$ , ce qui simplifie l’écriture des valeurs très grandes ou très petites et aide à estimer leur ordre de grandeur. Le nombre de chiffres significatifs dépend de l’écriture et de la précision de la mesure, et non de la fonction propre de cette notation.

Answer

Écrire simplement des nombres très grands ou très petits et faciliter l’estimation de leur ordre de grandeur.

Question 8

8. Un nombre s’écrit en notation scientifique sous la forme $7{,}2\cdot10^4$ . Quelle est sa valeur en écriture décimale ?

720 000

72 000

0,00072

7 200

Explication

Dans $7{,}2\cdot10^4$ , la puissance de dix déplace la virgule de quatre rangs vers la droite, ce qui donne 72 000. La valeur 7 200 correspondrait à une puissance de dix égale à $10^3$ .

Answer

Elle est définie à partir d’autres grandeurs, tandis qu’une grandeur de base est définie indépendamment.

Answer

Parce qu’elle représente un écart entre des valeurs de cette grandeur.

Question 9

9. En quoi une grandeur physique dérivée se distingue-t-elle d’une grandeur physique de base ?

Elle se mesure directement, tandis qu’une grandeur de base se calcule à partir d’autres grandeurs.

Elle est définie à partir d’autres grandeurs, tandis qu’une grandeur de base est définie indépendamment.

Elle représente une propriété non quantifiable, tandis qu’une grandeur de base peut être mesurée.

Elle est exprimée sans unité, tandis qu’une grandeur de base est toujours accompagnée d’une unité.

Explication

Une grandeur dérivée, comme la vitesse, est obtenue à partir d’autres grandeurs, alors qu’une grandeur de base constitue une grandeur fondamentale. Le fait d’être mesurée ou calculée ne sépare pas les deux catégories : une grandeur dérivée peut aussi être mesurée indirectement.

Question 10

10. Pourquoi l’incertitude absolue d’une mesure est-elle exprimée dans la même unité que la grandeur mesurée ?

Parce qu’elle convertit la mesure dans l’unité de base correspondante.

Parce qu’elle indique le nombre de chiffres significatifs de la mesure.

Parce qu’elle représente un écart entre des valeurs de cette grandeur.

Parce qu’elle correspond à la résolution de l’appareil, sans dimension.

Explication

L’incertitude absolue mesure l’écart entre la valeur mesurée et une valeur considérée comme vraie ; cet écart a donc la même unité que la grandeur. La résolution d’un appareil peut contribuer à l’incertitude, mais elle ne rend pas celle-ci sans dimension.

QCM : Mesures et calculs en physique (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une expérience mesure une distance de 150 m parcourue en 30 s. Quelle expression permet de calculer la vitesse, qui est une grandeur dérivée ?

2. Quelle liste réunit les sept unités de base indiquées pour les grandeurs physiques ?

3. Une mesure est comprise entre $16{,}5\,\text{cm}$ et $17{,}5\,\text{cm}$ . Quelle valeur faut-il écrire sous la forme $x \pm \Delta x$ ?

4. Une capacité de $5\,\text{pF}$ est exprimée en farads. Quelle conversion utilise correctement le préfixe pico ?

5. Que désigne un chiffre significatif dans l’expression d’une mesure ?

6. Pour déterminer les extrêmes du quotient de deux grandeurs incertaines, quelles valeurs faut-il utiliser pour obtenir le quotient minimal ?

7. Quel est l’objectif de la notation scientifique pour représenter une mesure ?

8. Un nombre s’écrit en notation scientifique sous la forme $7{,}2\cdot10^4$ . Quelle est sa valeur en écriture décimale ?

9. En quoi une grandeur physique dérivée se distingue-t-elle d’une grandeur physique de base ?

10. Pourquoi l’incertitude absolue d’une mesure est-elle exprimée dans la même unité que la grandeur mesurée ?

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Crée tes propres QCM

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Questions et réponses du QCM

1. Une expérience mesure une distance de 150 m parcourue en 30 s. Quelle expression permet de calculer la vitesse, qui est une grandeur dérivée ?

2. Quelle liste réunit les sept unités de base indiquées pour les grandeurs physiques ?

3. Une mesure est comprise entre 16,5 cm16{,}5\,\text{cm}16,5cm et 17,5 cm17{,}5\,\text{cm}17,5cm. Quelle valeur faut-il écrire sous la forme x±Δxx \pm \Delta xx±Δx ?

4. Une capacité de 5 pF5\,\text{pF}5pF est exprimée en farads. Quelle conversion utilise correctement le préfixe pico ?

5. Que désigne un chiffre significatif dans l’expression d’une mesure ?

6. Pour déterminer les extrêmes du quotient de deux grandeurs incertaines, quelles valeurs faut-il utiliser pour obtenir le quotient minimal ?

7. Quel est l’objectif de la notation scientifique pour représenter une mesure ?

8. Un nombre s’écrit en notation scientifique sous la forme 7,2⋅1047{,}2\cdot10^47,2⋅104. Quelle est sa valeur en écriture décimale ?

9. En quoi une grandeur physique dérivée se distingue-t-elle d’une grandeur physique de base ?

10. Pourquoi l’incertitude absolue d’une mesure est-elle exprimée dans la même unité que la grandeur mesurée ?

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4. Une capacité de $5\,\text{pF}$ est exprimée en farads. Quelle conversion utilise correctement le préfixe pico ?

8. Un nombre s’écrit en notation scientifique sous la forme $7{,}2\cdot10^4$ . Quelle est sa valeur en écriture décimale ?