QCM : Mouvements et vitesse (16 questions)

Explication

Un mouvement est une variation de la position d’un objet au cours du temps. La courbe des positions décrit sa trajectoire, tandis qu’une longueur entre deux points correspond à une distance.

Explication

La démarche consiste à définir le système étudié et le référentiel, analyser la trajectoire, puis identifier la distance et la durée pour déterminer la vitesse moyenne. Calculer la vitesse avant de relever distance et durée inverse cette démarche; le référentiel n’est pas le système, et l’analyse de la trajectoire fait partie de la caractérisation.

Explication

Une trajectoire en arc de cercle est circulaire. Une droite correspond à une trajectoire rectiligne, tandis que « curviligne » désigne ici une courbe quelconque; l’accélération décrit l’évolution de la vitesse, pas la forme du trajet.

Explication

La caractérisation combine la forme de la trajectoire et l’évolution de la vitesse : une ligne droite donne un mouvement rectiligne, et une vitesse qui augmente indique un mouvement accéléré. « Uniforme » correspond à une vitesse constante; « circulaire » et « curviligne » ne décrivent pas une trajectoire droite.

Explication

Un référentiel est le lieu, l’objet ou le point de référence par rapport auquel on décrit un mouvement. L’objet étudié est le système, ses positions successives forment la trajectoire, et la valeur de déplacement rapportée au temps correspond à la vitesse.

Explication

La relativité du mouvement signifie qu’un mouvement peut être perçu différemment selon le référentiel d’observation. La trajectoire concerne les positions successives, la vitesse n’explique pas à elle seule cette différence de perception, et le système est l’objet étudié.

Explication

La vitesse moyenne se calcule en divisant la distance par la durée : $36 \div 1{,}5 = 24$ km/h. Le produit distance-durée donne 54, tandis que l’inversion du quotient donne environ 0,042.

Explication

La vitesse moyenne porte sur l’ensemble du parcours : elle est égale à la distance parcourue divisée par la durée du trajet. La vitesse en un point précis est instantanée, et les pauses font partie de la durée totale du trajet.

Explication

La vitesse moyenne décrit l’ensemble du trajet, tandis que le radar mesure la vitesse instantanée : 120 km/h dépasse la limite de 90 km/h. Confondre moyenne et mesure ponctuelle masque ce dépassement.

Explication

Le vecteur vitesse a pour origine le point M, pour direction la tangente à la trajectoire en M et pour sens celui du mouvement. Une corde ou le rayon vers le centre de courbure ne donne pas la direction requise.

Explication

À échelle identique, la longueur du vecteur vitesse est proportionnelle à sa norme, donc à la valeur de la vitesse. Le sens indique l’orientation du mouvement, et non la grandeur de la vitesse.

Explication

Le vecteur vitesse part du point considéré, est tangent à la trajectoire, suit le sens du mouvement et sa longueur représente la valeur de la vitesse. La perpendicularité confond la tangente avec la normale, l’orientation opposée inverse le sens et la longueur fixe ignore la valeur de la vitesse.

Explication

Pour passer de km/h à m/s, on divise par 3,6 : $72 \div 3,6 = 20$ m/s. La multiplication par 3,6 donne la conversion inverse; les deux autres valeurs proviennent d’un facteur de conversion inadapté ou omis.

Explication

Pour obtenir une vitesse en km/h, distance et durée doivent être exprimées en kilomètres et en heures, puis la distance est divisée par la durée : $150 \div 2,5 = 60$ km/h. La soustraction ne calcule pas une vitesse, le quotient inversé donne une grandeur différente et omettre les 30 minutes fausse la durée.

Explication

Multiplier les deux côtés par l’inverse de $a$ permet de simplifier le facteur et de laisser $x$ seul. Soustraire $a$ ne supprime pas un facteur, diviser un seul côté rompt l’égalité, et multiplier par $a$ ne l’élimine pas.

Explication

En multipliant les deux côtés de $v = \frac{d}{\Delta t}$ par $\Delta t$, on obtient $d = v\Delta t$. Garder une division par la durée ou inverser le rapport ne permet pas d’isoler correctement la distance.