QCM : Ondes mécaniques progressives (15 questions)

Question 1

1. Lorsqu’une perturbation se propage de proche en proche dans un milieu matériel sans transporter de matière, de quel phénomène s’agit-il ?

D’une oscillation locale sans propagation

D’un déplacement global du milieu

D’une onde mécanique progressive

D’une onde électromagnétique dans le vide

Explication

Une onde mécanique progressive correspond à la propagation d’une perturbation dans un milieu matériel, sans déplacement de matière. Un déplacement global du milieu transporterait de la matière au lieu de propager seulement la perturbation.

Answer

D’une onde mécanique progressive

Question 2

2. Pendant une ola, les spectateurs se lèvent puis s’assoient successivement sans changer de siège ; que se propage d’un spectateur à l’autre ?

Une matière transportée par la foule

La perturbation créée par les mouvements successifs

Les spectateurs eux-mêmes vers le bout du stade

Les sièges occupés par les spectateurs

Explication

Dans une ola, les mouvements successifs font se propager une perturbation, tandis que les spectateurs restent à leur place. L’idée que les spectateurs se déplacent le long des gradins confond propagation de l’onde et transport de matière.

Answer

La perturbation créée par les mouvements successifs

Question 3

3. Une perturbation se déplace horizontalement tandis que les éléments du milieu oscillent verticalement ; comment qualifier cette onde ?

Transversale, car la perturbation a la même direction que la propagation

Transversale, car la perturbation est perpendiculaire à la propagation

Longitudinale, car le milieu matériel participe à la propagation

Longitudinale, car la perturbation est perpendiculaire à la propagation

Explication

Une onde est transversale lorsque la perturbation est perpendiculaire à sa direction de propagation. Une onde longitudinale correspond au cas où perturbation et propagation ont la même direction.

Answer

Transversale, car la perturbation est perpendiculaire à la propagation

Question 4

4. Quelle comparaison distingue correctement une onde sonore d’une onde se propageant sur une corde ?

Le son est longitudinal, tandis que l’onde sur une corde est longitudinale.

Le son est transversal, tandis que l’onde sur une corde est transversale.

Le son est longitudinal, tandis que l’onde sur une corde est transversale.

Le son est transversal, tandis que l’onde sur une corde est longitudinale.

Explication

Les ondes sonores sont longitudinales, alors que les ondes sur une corde sont transversales. La confusion la plus plausible consiste à attribuer au son le caractère transversal associé à l’onde sur une corde.

Answer

Le son est longitudinal, tandis que l’onde sur une corde est transversale.

Question 5

5. Dans un milieu donné, que mesure la célérité d’une onde ?

La distance entre deux points atteints à des instants différents

La vitesse de déplacement de la matière transportée par l’onde

La vitesse de déplacement de la perturbation, qui dépend du milieu

La durée séparant le passage de l’onde en deux points

Explication

La célérité mesure la vitesse à laquelle la perturbation se déplace et dépend du milieu de propagation. Elle ne décrit pas une vitesse de transport de matière par l’onde, puisque celle-ci ne correspond pas à un déplacement global du milieu.

Answer

La vitesse de déplacement de la perturbation, qui dépend du milieu

Question 6

6. Une perturbation parcourt une distance $d$ en une durée $\Delta t$ ; quelle relation permet de calculer sa célérité ?

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

v = d \times \Delta t

v = d - \Delta t

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

Explication

La célérité est la distance parcourue par la perturbation divisée par la durée correspondante. Inverser distance et durée donne une grandeur différente, et non la célérité.

Answer

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

Question 7

7. Une onde passe au point A à l’instant $t_1$ , puis au point B à l’instant $t_2$ ; quel est son retard entre ces deux points ?

\tau = t_2 - t_1

\tau = t_2 \times t_1

\tau = t_1 - t_2

\tau = t_1 + t_2

Explication

Le retard est la durée séparant le passage de l’onde aux deux points : l’instant du second passage moins celui du premier. Soustraire dans l’ordre inverse ne représente pas cette durée positive lorsque B est atteint après A.

Answer

$$\tau = t_2 - t_1$$

Question 8

8. Une perturbation se reproduit à intervalles réguliers : quelle grandeur désigne le plus petit intervalle de temps au bout duquel elle se répète ?

La longueur d’onde

La fréquence de l’onde

La célérité de l’onde

La période de l’onde

Explication

La période est le plus petit intervalle de temps après lequel la perturbation se reproduit. La fréquence compte plutôt le nombre de répétitions par seconde.

Answer

La période de l’onde

Question 9

9. Une onde effectue 50 répétitions en une seconde : quelle grandeur et quelle unité décrivent ce nombre de répétitions ?

La période, exprimée en secondes

La célérité, exprimée en mètres par seconde

La longueur d’onde, exprimée en mètres

La fréquence, exprimée en hertz

Explication

La fréquence correspond au nombre de répétitions par seconde et s’exprime en hertz. La période mesure une durée, et s’exprime donc en secondes.

Answer

La fréquence, exprimée en hertz

Question 10

10. Une onde a une période de $0{,}02\ \text{s}$ : quelle relation permet de déterminer sa fréquence ?

f = T

f = \frac{T}{v}

f = vT

f = \frac{1}{T}

Explication

La fréquence et la période sont liées par la relation $f = \frac{1}{T}$ . La relation $f = vT$ confond la fréquence avec une expression faisant intervenir la célérité et la longueur d’onde.

Answer

$$f = \frac{1}{T}$$

Question 11

11. Sur une onde périodique, que représente la longueur d’onde entre deux points qui vibrent en phase ?

La durée séparant leurs vibrations

La distance qui les sépare

Le nombre de vibrations par seconde

La vitesse de propagation entre eux

Explication

La longueur d’onde est une distance entre deux points qui vibrent en phase. La période correspond à une durée, et non à un écart spatial.

Answer

La distance qui les sépare

Question 12

12. Une onde parcourt une distance $\lambda$ pendant une période $T$ : quelle expression donne sa célérité ?

v = \frac{\lambda}{T}

v = \lambda T

v = \frac{T}{\lambda}

v = \frac{1}{\lambda T}

Explication

La célérité est le rapport entre la distance parcourue pendant une période et la durée de cette période, soit $v = \frac{\lambda}{T}$ . L’expression $\frac{T}{\lambda}$ inverse ce rapport et ne donne pas la célérité.

Answer

$$v = \frac{\lambda}{T}$$

Question 13

13. Une onde se propage à la célérité $v$ et a pour fréquence $f$ : quelle expression permet de calculer sa longueur d’onde ?

\lambda = \frac{v}{f}

\lambda = v + f

\lambda = \frac{f}{v}

\lambda = vf

Explication

La longueur d’onde vérifie $\lambda = \frac{v}{f}$ , équivalente à $\lambda = vT$ puisque la fréquence est l’inverse de la période. Le produit $vf$ ne correspond pas à cette relation.

Answer

$$\lambda = \frac{v}{f}$$

Question 14

14. Dans une cuve à ondes, un vibreur fonctionne à $6{,}0\ \text{Hz}$ et la longueur d’onde mesurée est de $1{,}9\ \text{cm}$ : quelle célérité est calculée ?

0{,}11\ \text{m/s}

0{,}11\ \text{cm/s}

3{,}2\ \text{m/s}

1{,}9\ \text{m/s}

Explication

Pour ces mesures dans la cuve à ondes, la célérité calculée est de $0{,}11\ \text{m/s}$ . La valeur $0{,}11\ \text{cm/s}$ reprend le nombre mais donne une unité incompatible avec le résultat mesuré.

Answer

$$0{,}11\ \text{m/s}$$

Question 15

15. Lors d’un TP sur les ultrasons, deux récepteurs retrouvent leur phase après avoir été déplacés de $0{,}8\ \text{mm}$ : à quoi correspond ce déplacement ?

À une période de l’onde

À une longueur d’onde

À la fréquence de l’onde

À la célérité de l’onde

Explication

Le déplacement de $0{,}8\ \text{mm}$ correspond à une longueur d’onde, car les récepteurs retrouvent alors leur phase. Une période est une durée et ne peut pas être exprimée par ce déplacement.

Answer

À une longueur d’onde

QCM : Ondes mécaniques progressives (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’une perturbation se propage de proche en proche dans un milieu matériel sans transporter de matière, de quel phénomène s’agit-il ?

2. Pendant une ola, les spectateurs se lèvent puis s’assoient successivement sans changer de siège ; que se propage d’un spectateur à l’autre ?

3. Une perturbation se déplace horizontalement tandis que les éléments du milieu oscillent verticalement ; comment qualifier cette onde ?

4. Quelle comparaison distingue correctement une onde sonore d’une onde se propageant sur une corde ?

5. Dans un milieu donné, que mesure la célérité d’une onde ?

6. Une perturbation parcourt une distance $d$ en une durée $\Delta t$ ; quelle relation permet de calculer sa célérité ?

7. Une onde passe au point A à l’instant $t_1$ , puis au point B à l’instant $t_2$ ; quel est son retard entre ces deux points ?

8. Une perturbation se reproduit à intervalles réguliers : quelle grandeur désigne le plus petit intervalle de temps au bout duquel elle se répète ?

9. Une onde effectue 50 répétitions en une seconde : quelle grandeur et quelle unité décrivent ce nombre de répétitions ?

10. Une onde a une période de $0{,}02\ \text{s}$ : quelle relation permet de déterminer sa fréquence ?

11. Sur une onde périodique, que représente la longueur d’onde entre deux points qui vibrent en phase ?

12. Une onde parcourt une distance $\lambda$ pendant une période $T$ : quelle expression donne sa célérité ?

13. Une onde se propage à la célérité $v$ et a pour fréquence $f$ : quelle expression permet de calculer sa longueur d’onde ?

14. Dans une cuve à ondes, un vibreur fonctionne à $6{,}0\ \text{Hz}$ et la longueur d’onde mesurée est de $1{,}9\ \text{cm}$ : quelle célérité est calculée ?

15. Lors d’un TP sur les ultrasons, deux récepteurs retrouvent leur phase après avoir été déplacés de $0{,}8\ \text{mm}$ : à quoi correspond ce déplacement ?

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QCM : Ondes mécaniques progressives (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’une perturbation se propage de proche en proche dans un milieu matériel sans transporter de matière, de quel phénomène s’agit-il ?

2. Pendant une ola, les spectateurs se lèvent puis s’assoient successivement sans changer de siège ; que se propage d’un spectateur à l’autre ?

3. Une perturbation se déplace horizontalement tandis que les éléments du milieu oscillent verticalement ; comment qualifier cette onde ?

4. Quelle comparaison distingue correctement une onde sonore d’une onde se propageant sur une corde ?

5. Dans un milieu donné, que mesure la célérité d’une onde ?

6. Une perturbation parcourt une distance ddd en une durée Δt\Delta tΔt ; quelle relation permet de calculer sa célérité ?

7. Une onde passe au point A à l’instant t1t_1t1​, puis au point B à l’instant t2t_2t2​ ; quel est son retard entre ces deux points ?

8. Une perturbation se reproduit à intervalles réguliers : quelle grandeur désigne le plus petit intervalle de temps au bout duquel elle se répète ?

9. Une onde effectue 50 répétitions en une seconde : quelle grandeur et quelle unité décrivent ce nombre de répétitions ?

10. Une onde a une période de 0,02 s0{,}02\ \text{s}0,02 s : quelle relation permet de déterminer sa fréquence ?

11. Sur une onde périodique, que représente la longueur d’onde entre deux points qui vibrent en phase ?

12. Une onde parcourt une distance λ\lambdaλ pendant une période TTT : quelle expression donne sa célérité ?

13. Une onde se propage à la célérité vvv et a pour fréquence fff : quelle expression permet de calculer sa longueur d’onde ?

14. Dans une cuve à ondes, un vibreur fonctionne à 6,0 Hz6{,}0\ \text{Hz}6,0 Hz et la longueur d’onde mesurée est de 1,9 cm1{,}9\ \text{cm}1,9 cm : quelle célérité est calculée ?

15. Lors d’un TP sur les ultrasons, deux récepteurs retrouvent leur phase après avoir été déplacés de 0,8 mm0{,}8\ \text{mm}0,8 mm : à quoi correspond ce déplacement ?

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6. Une perturbation parcourt une distance $d$ en une durée $\Delta t$ ; quelle relation permet de calculer sa célérité ?

7. Une onde passe au point A à l’instant $t_1$ , puis au point B à l’instant $t_2$ ; quel est son retard entre ces deux points ?

10. Une onde a une période de $0{,}02\ \text{s}$ : quelle relation permet de déterminer sa fréquence ?

12. Une onde parcourt une distance $\lambda$ pendant une période $T$ : quelle expression donne sa célérité ?

13. Une onde se propage à la célérité $v$ et a pour fréquence $f$ : quelle expression permet de calculer sa longueur d’onde ?

14. Dans une cuve à ondes, un vibreur fonctionne à $6{,}0\ \text{Hz}$ et la longueur d’onde mesurée est de $1{,}9\ \text{cm}$ : quelle célérité est calculée ?

15. Lors d’un TP sur les ultrasons, deux récepteurs retrouvent leur phase après avoir été déplacés de $0{,}8\ \text{mm}$ : à quoi correspond ce déplacement ?