QCM : Ondes mécaniques progressives (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que décrit une onde mécanique progressive lorsqu’elle se propage dans un milieu matériel ?

La propagation d’une perturbation sans transport de matière
La création de matière au passage d’une perturbation
Le transfert de matière sans propagation d’énergie
Le déplacement durable de matière avec transport d’énergie

La propagation d’une perturbation sans transport de matière

Explication

Une onde mécanique progressive propage une perturbation dans un milieu matériel sans transporter de matière. Elle transporte de l’énergie, ce qui distingue le mouvement de l’onde du déplacement de matière.

2. Après le passage d’une perturbation mécanique, que devient le milieu et qu’a transporté l’onde ?

Le milieu conserve sa déformation et l’onde a transporté de l’énergie
Le milieu retrouve sa forme initiale et l’onde a transporté de l’énergie
Le milieu conserve sa déformation et l’onde a transporté de la matière
Le milieu retrouve sa forme initiale et l’onde a transporté de la matière

Le milieu retrouve sa forme initiale et l’onde a transporté de l’énergie

Explication

L’onde transporte de l’énergie, puis le milieu retrouve sa forme initiale après le passage de la perturbation. L’idée qu’une déformation persiste confond le passage de l’onde avec un déplacement durable du milieu.

3. Une déformation du milieu est perpendiculaire à la direction de propagation de la perturbation : de quel type d’onde s’agit-il ?

D’une onde transversale
D’une onde stationnaire
D’une onde longitudinale
D’une onde sonore

D’une onde transversale

Explication

Une onde est transversale lorsque la déformation du milieu est perpendiculaire à la propagation de la perturbation. Une onde longitudinale se distingue par une déformation parallèle à cette direction.

4. Dans une onde longitudinale, quelle relation existe entre la déformation du milieu et la direction de propagation ?

La déformation est parallèle à la direction de propagation
La déformation est perpendiculaire à la direction de propagation
La déformation alterne entre des directions sans relation fixe
La déformation est circulaire autour de la direction de propagation

La déformation est parallèle à la direction de propagation

Explication

Dans une onde longitudinale, la déformation du milieu est parallèle à la direction de propagation. La relation perpendiculaire caractérise plutôt une onde transversale.

5. Pour mesurer la célérité d’une onde entre deux points d’un milieu, quelle grandeur faut-il rapporter à la durée séparant ses passages en ces points ?

La durée séparant les passages de l’onde
La distance entre les deux points
La masse du milieu traversé
L’amplitude maximale de la perturbation

La distance entre les deux points

Explication

La célérité correspond au quotient de la distance entre les deux points par la durée séparant les passages de l’onde. L’amplitude décrit la perturbation, mais ne remplace pas la distance dans cette définition.

6. Une onde parcourt une distance dd en une durée Δt\Delta t ; quelle relation permet de calculer sa célérité vv ?

v=d×Δtv = d \times \Delta t
v=dΔtv = \frac{d}{\Delta t}
v=Δtdv = \frac{\Delta t}{d}
v=d+Δtv = d + \Delta t

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

Explication

La célérité est la distance parcourue divisée par la durée du parcours, soit v=dΔtv = \frac{d}{\Delta t}. Inverser le quotient donne la durée par unité de distance, et non une célérité.

7. Deux ondes se propagent dans des milieux différents : de quoi dépend notamment la différence éventuelle de leur célérité ?

De la distance entre les sources, indépendamment des milieux
De la matière transportée par l’onde et de sa quantité
Des propriétés des milieux, notamment leur élasticité et leur inertie
De la forme du signal, indépendamment des propriétés des milieux

Des propriétés des milieux, notamment leur élasticité et leur inertie

Explication

La célérité dépend des propriétés du milieu de propagation, notamment de son élasticité et de son inertie. La forme du signal n’est pas le facteur déterminant indiqué pour comparer la célérité entre milieux.

8. Deux perturbations se croisent sur une corde : comment déterminer l’amplitude résultante au point de rencontre ?

En multipliant leurs amplitudes l’une par l’autre.
En ne conservant que l’amplitude la plus grande.
En additionnant les valeurs absolues de leurs amplitudes.
En additionnant algébriquement leurs amplitudes.

En additionnant algébriquement leurs amplitudes.

Explication

Lors du croisement, les amplitudes se combinent par addition algébrique, en tenant compte de leur signe. Additionner leurs valeurs absolues ne rend pas compte d’une éventuelle opposition entre les perturbations.

9. À un instant précis, que désigne le front d’onde d’une perturbation ?

La durée écoulée depuis la création de la perturbation.
La distance parcourue par chaque point du milieu en oscillation.
La position atteinte par la perturbation à cet instant.
La vitesse à laquelle la perturbation se déplace dans le milieu.

La position atteinte par la perturbation à cet instant.

Explication

Le front d’onde indique la position jusqu’à laquelle la perturbation est parvenue à un instant donné. La vitesse décrit son déplacement au cours du temps, et non sa position à un instant précis.

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Qu’est-ce qu’une onde mécanique progressive ?

La propagation d’une perturbation dans un milieu matériel, sans transport de matière.

Que transporte une onde mécanique ?

De l’énergie uniquement.

Que devient le milieu après le passage d’une onde mécanique ?

Il retrouve sa forme initiale.

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