QCM : Principe d’inertie — 8 questions

Questions et réponses du QCM

1. Un système possède un vecteur vitesse constant dans un référentiel galiléen. Que peut-on en déduire concernant les forces extérieures ?

La résultante des forces est nécessairement dirigée selon la vitesse
Chaque force extérieure est individuellement nulle
Les forces extérieures sont nécessairement toutes verticales
Leur résultante vectorielle est nulle

Leur résultante vectorielle est nulle

Explication

Dans un référentiel galiléen, la résultante nulle des forces extérieures est équivalente à un vecteur vitesse constant. Les forces individuelles peuvent toutefois se compenser sans être nulles.

2. Un mobile conserve la même direction et le même sens, mais sa vitesse augmente. Comment évolue son vecteur vitesse ?

Il reste constant, car sa direction ne change pas
Il devient nul, car son mouvement n’est plus uniforme
Il varie, car sa norme change
Il reste constant, car son sens ne change pas

Il varie, car sa norme change

Explication

Le vecteur vitesse est constant seulement si sa direction, son sens et sa norme restent inchangés. Ici, l’augmentation de la norme suffit donc à faire varier le vecteur vitesse.

3. Dans le référentiel terrestre, quelle condition définit une chute libre ?

Le système est soumis à son poids et à une force de frottement
Le système se déplace uniquement selon une trajectoire verticale
Le système possède une vitesse constante pendant son mouvement
Le système est soumis uniquement à son poids

Le système est soumis uniquement à son poids

Explication

Une chute libre correspond au mouvement d’un système soumis uniquement à son poids dans le référentiel terrestre. La présence d’une autre force, comme un frottement, exclut cette définition.

4. Lors d’une chute libre, comment se situent la direction et le sens du vecteur variation de vitesse par rapport au poids ?

La direction est identique, mais le sens est opposé
Ils sont indépendants de ceux du poids
Ils sont identiques à ceux du poids
Ils sont opposés à ceux du poids

Ils sont identiques à ceux du poids

Explication

Pendant une chute libre, le vecteur variation de vitesse a la même direction et le même sens que le poids. Le vecteur vitesse lui-même peut toutefois avoir une direction différente.

5. Pour déterminer si un référentiel est galiléen, quel critère faut-il principalement vérifier ?

La constance de la masse des systèmes étudiés
L’absence de tout mouvement du référentiel
La vérification du principe d’inertie
La présence d’une force résultante non nulle

La vérification du principe d’inertie

Explication

Le critère pertinent est la vérification du principe d’inertie dans le référentiel considéré. L’immobilité du référentiel ou la masse des systèmes ne suffisent pas à le caractériser.

6. Dans un référentiel galiléen, que peut-on conclure si la somme vectorielle des forces extérieures appliquées à un système est nulle ?

Le système effectue nécessairement un mouvement circulaire
Le système est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme
Le système accélère nécessairement dans une direction fixe
Le système change de masse au cours du mouvement

Le système est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme

Explication

D’après le principe d’inertie, une résultante extérieure nulle implique que le système reste immobile ou conserve un mouvement rectiligne uniforme. Une accélération ou une trajectoire circulaire n’est pas imposée dans cette situation.

7. Qu’est-ce qui caractérise un référentiel galiléen ?

Le référentiel est nécessairement immobile par rapport au sol
La vitesse de tout système y est constante
Les forces extérieures y sont toujours nulles
Le principe d’inertie y est vérifié

Le principe d’inertie y est vérifié

Explication

Un référentiel galiléen est défini comme un référentiel dans lequel le principe d’inertie est vérifié. Cela ne signifie pas que toutes les forces y sont nulles ni que tous les systèmes y ont une vitesse constante.

8. Dans un référentiel galiléen, que traduit une résultante non nulle des forces extérieures ?

Une vitesse nécessairement constante
Une variation du vecteur vitesse
Une immobilité obligatoire du système
Une trajectoire nécessairement circulaire

Une variation du vecteur vitesse

Explication

Une résultante non nulle est équivalente à une variation du vecteur vitesse dans un référentiel galiléen. Cette variation peut concerner la norme, la direction ou le sens de la vitesse, sans imposer une trajectoire circulaire.

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Mémorisez les réponses avec 12 flashcards sur Principe d’inertie.

Qu'est-ce qu'un référentiel galiléen ?

Un référentiel où le principe d'inertie est vérifié.

Qu'impose la somme nulle des forces extérieures dans un référentiel galiléen ?

Le système est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.

Que signifie une résultante nulle des forces extérieures dans un référentiel galiléen ?

La vitesse du système est constante.

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