QCM : Principes de la poussée d'Archimède — 20 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment est défini un fluide dans ce cours ?

Un corps qui prend facilement la forme du récipient
Un corps uniquement liquide et non gazeux
Un corps rigide qui garde sa forme propre
Un corps qui résiste à toute compression

Un corps qui prend facilement la forme du récipient

Explication

Un fluide est défini comme un corps qui prend facilement la forme du récipient dans lequel il se trouve. Les liquides et les gaz en sont des exemples, contrairement aux solides.

2. Quelle affirmation distingue correctement les liquides des gaz ?

Les gaz ne sont pas des fluides
Les gaz sont difficilement compressibles et gardent un volume fixe
Les liquides sont difficilement compressibles, tandis que les gaz sont facilement compressibles
Les liquides sont facilement compressibles, contrairement aux gaz

Les liquides sont difficilement compressibles, tandis que les gaz sont facilement compressibles

Explication

Le cours précise que les liquides sont difficilement compressibles alors que les gaz sont facilement compressibles. Les deux restent des fluides.

3. Dans une mise en situation sur la flottaison, quel est le but de l’activité ?

Comparer uniquement la couleur des objets
Calculer la pression de l’air sur les objets
Mesurer directement la masse de tous les objets
Prévoir puis vérifier si des corps flottent ou coulent

Prévoir puis vérifier si des corps flottent ou coulent

Explication

La mise en situation consiste à anticiper le comportement d’un corps puis à le vérifier expérimentalement. L’objectif est donc de conclure s’il flotte ou s’il coule.

4. Pourquoi un solide immergé fait-il diminuer l’allongement du ressort dans l’eau ?

Parce que l’eau augmente le poids réel de l’objet
Parce que le ressort disparaît dans l’eau
Parce que la poussée exercée par le fluide réduit le poids apparent
Parce que la masse de l’objet devient nulle

Parce que la poussée exercée par le fluide réduit le poids apparent

Explication

Dans l’eau, le poids apparent diminue car la poussée d’Archimède s’oppose au poids. Le ressort s’allonge donc moins.

5. Quelle est l’origine de la poussée d’Archimède sur un corps immergé ?

La somme des forces pressantes exercées par le fluide sur toutes les faces
La pression de l’air au-dessus du fluide
La gravité agissant uniquement sur l’objet
Le frottement du fluide sur la surface seulement

La somme des forces pressantes exercées par le fluide sur toutes les faces

Explication

La poussée d’Archimède provient de la résultante des forces pressantes exercées par le fluide sur les surfaces du corps. Les forces latérales se compensent et la résultante est verticale.

6. Pourquoi les forces pressantes latérales ne déplacent-elles pas horizontalement un objet flottant ?

Parce qu’elles sont annulées par des forces égales et opposées
Parce qu’elles transforment l’objet en gaz
Parce qu’elles sont plus grandes que la poussée verticale
Parce qu’elles ne s’exercent que sur le fond du récipient

Parce qu’elles sont annulées par des forces égales et opposées

Explication

Les forces latérales sont horizontales et s’équilibrent entre elles. Elles ne provoquent donc pas de déplacement horizontal du corps.

7. Quelle est la direction et le sens de la poussée d’Archimède ?

Horizontale et vers la droite
Oblique et vers l’intérieur
Verticale et vers le haut
Verticale et vers le bas

Verticale et vers le haut

Explication

Le cours indique que la poussée d’Archimède a une direction verticale et un sens vers le haut. Elle s’oppose donc au poids.

8. À quel point s’applique la poussée d’Archimède pour une forme régulière ?

Au centre de gravité de la partie immergée
Au point de contact avec la surface
Au point le plus haut de l’objet
Au centre du récipient

Au centre de gravité de la partie immergée

Explication

Pour une forme régulière, le point d’application est le centre de gravité de la partie immergée. C’est une caractéristique essentielle de la force.

9. Dans quelles conditions un objet flotte-t-il ?

Quand la poussée est supérieure au poids
Quand l’objet n’est soumis à aucune force
Quand la poussée est inférieure au poids
Quand la poussée est égale au poids

Quand la poussée est supérieure au poids

Explication

Un objet flotte lorsque la poussée d’Archimède est supérieure à son poids, soit $F_a>P$. C’est l’inégalité donnée pour la flottabilité positive.

10. Que se passe-t-il lorsque la poussée d’Archimède est égale au poids de l’objet ?

L’objet reste en équilibre sans mouvement vertical
L’objet est expulsé hors du fluide
L’objet flotte uniquement à moitié
L’objet coule rapidement

L’objet reste en équilibre sans mouvement vertical

Explication

Lorsque $F_a=P$, on est dans le cas de flottabilité neutre : aucun mouvement vertical n’est attendu. L’objet reste alors en équilibre dans le fluide.

11. Quelle relation exprime la méthode expérimentale de mesure de la poussée d’Archimède ?

Fa = P - P'
Fa = P + P'
Fa = ρ × V × g
Fa = V ÷ ρ

Fa = P - P'

Explication

La méthode expérimentale consiste à soustraire le poids apparent au poids réel : Fa = P - P'. La formule Fa = ρ × V × g correspond au calcul théorique, pas à la mesure directe.

12. Quelle valeur de la gravité est utilisée dans les calculs de la poussée d’Archimède ?

9,81 kg/N
1,00 N/kg
10,0 N/kg
9,81 N/kg

9,81 N/kg

Explication

Le cours retient g = 9,81 N/kg pour les calculs. Les autres valeurs sont soit d’autres ordres de grandeur, soit des unités incorrectes.

13. Quel facteur influence directement l’intensité de la poussée d’Archimède selon la formule donnée ?

La couleur de l’objet
La masse volumique du fluide
La masse de l’objet
La forme du récipient

La masse volumique du fluide

Explication

La poussée dépend de la masse volumique du fluide, du volume déplacé et de g. Le texte précise qu’elle est indépendante de la masse de l’objet.

14. Dans un même liquide, que peut-on dire de la poussée d’Archimède sur deux corps complètement immergés de même volume ?

Elle disparaît si les corps sont solides
Elle dépend uniquement de la forme du corps
Elle est plus grande sur le corps le plus massif
Elle est identique pour les deux corps

Elle est identique pour les deux corps

Explication

Pour un même liquide et un même volume déplacé, la poussée est la même. Elle ne dépend pas de la masse du corps, mais du volume immergé.

15. Dans l’étude de la poussée d’Archimède dans les gaz, pourquoi le volume du ballon chauffé augmente-t-il ?

À cause d’une augmentation de la masse du ballon
À cause de la transformation du gaz en solide
À cause d’une diminution de la pression du liquide
À cause de la dilatation des molécules

À cause de la dilatation des molécules

Explication

Le chauffage provoque la dilatation des molécules du gaz, ce qui augmente le volume du ballon. La poussée dépend alors du volume de gaz déplacé.

16. Dans une expérience avec deux ballons identiques suspendus, que montre le chauffage d’un seul ballon ?

L’équilibre de la tige est perturbé par la variation de poussée
La poussée n’existe pas dans les gaz
Le ballon chauffé devient plus lourd par augmentation de masse
Les deux ballons restent toujours immobiles

L’équilibre de la tige est perturbé par la variation de poussée

Explication

Le chauffage change le volume du ballon, donc la poussée exercée par l’air, ce qui perturbe l’équilibre. Le texte précise que la poussée existe aussi dans les gaz.

17. Quel exemple illustre le mieux une application de la poussée d’Archimède en navigation ?

Les montgolfières
Les ressorts dynamométriques
Les couronnes royales
Les bateaux et les péniches

Les bateaux et les péniches

Explication

La navigation est illustrée par les bateaux et les péniches, qui restent à flot grâce à la poussée d’Archimède. Les montgolfières relèvent plutôt de l’aérostatique.

18. Dans la légende de la couronne d’Archimède, quel problème devait être résolu ?

Déterminer la couleur exacte du métal
Calculer le poids apparent de la couronne dans l’air
Mesurer la température de fusion de la couronne
Vérifier si la couronne contenait de l’or massif ou un métal moins cher

Vérifier si la couronne contenait de l’or massif ou un métal moins cher

Explication

La légende est liée à l’idée de distinguer de l’or massif d’un métal moins cher sans détruire l’objet. C’est un usage historique de la poussée pour comparer des volumes et des densités.

19. Dans un exercice sur les conditions de flottaison, quelle inégalité correspond à un objet qui flotte ?

Fa < P
Fa = P'
Fa > P
Fa = 0

Fa > P

Explication

Un objet flotte lorsque la poussée d’Archimède est supérieure au poids : Fa > P. Si Fa < P, l’objet coule.

20. Quelle unité convient pour exprimer la force d’Archimède dans les exercices ?

Le newton
Le litre
Le kilogramme
Le pascal

Le newton

Explication

La force d’Archimède est une force, donc elle s’exprime en newtons. Le kilogramme mesure une masse, pas une force.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 30 flashcards sur Principes de la poussée d'Archimède.

Archimède — définition ?

Personnage antique ayant étudié la poussée dans les fluides.

Fluide — caractéristique ?

Corps prenant facilement la forme du récipient.

Poussée d’Archimède — origine ?

Résultante verticale des forces pressantes exercées par le fluide.

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