QCM : Principes fondamentaux de la mécanique gravitationnelle — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Qu’est-ce qu’une action mécanique ?

La vitesse acquise par un objet au cours du temps
L’influence exercée par un objet sur un autre objet
La déformation d’un objet sans interaction extérieure
La mesure de la masse d’un objet en kilogrammes

L’influence exercée par un objet sur un autre objet

Explication

Une action mécanique correspond au fait qu’un objet exerce une influence sur un autre objet. La force est ensuite la modélisation vectorielle de cette action.

2. Quel énoncé décrit correctement une force dans ce cours ?

Une énergie transférée d’un objet à un autre
Une grandeur scalaire qui ne dépend que de l’intensité
Une grandeur vectorielle qui modélise une action mécanique
Une propriété réservée aux objets en mouvement

Une grandeur vectorielle qui modélise une action mécanique

Explication

Une force sert à représenter mathématiquement une action mécanique et c’est une grandeur vectorielle. Elle possède donc une direction et un sens.

3. Quelles sont les quatre caractéristiques d’une force représentée vectoriellement ?

Distance, vitesse, accélération et temps
Masse, volume, densité et température
Valeur, couleur, forme et orientation
Point d’application, direction, sens et norme

Point d’application, direction, sens et norme

Explication

Une force est décrite par son point d’application, sa direction, son sens et sa norme. C’est le rappel PDSN du cours.

4. Que représente la norme d’une force ?

La masse de l’objet qui la subit
Le lieu exact où elle est appliquée
Le sens dans lequel elle agit
Son intensité, indépendamment de son orientation

Son intensité, indépendamment de son orientation

Explication

La norme quantifie l’intensité de la force sans tenir compte de la direction ni du sens. Le point d’application correspond à un autre attribut.

5. Quelle situation illustre une action mécanique à distance ?

La main qui pousse une porte en la touchant
Un mur qui freine une nageuse au contact
La Terre qui attire un palet sans contact direct
La patinoire qui exerce une force sur un palet

La Terre qui attire un palet sans contact direct

Explication

Une action à distance s’exerce sans contact direct entre les objets. L’attraction de la Terre sur un palet en est un exemple.

6. Quelle situation correspond à une action mécanique de contact ?

L’attraction gravitationnelle de la Terre sur la Lune
La force de la patinoire sur un palet
L’action du Soleil sur les planètes
L’attraction de la Terre sur un objet en chute libre

La force de la patinoire sur un palet

Explication

Une action de contact nécessite un contact entre les objets. La patinoire qui agit sur le palet est donc un exemple de contact.

7. Que conclut le principe d’inertie lorsque la somme des forces est nulle ?

Le système est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme
La vitesse du système augmente régulièrement
Le système est forcément immobile
Le système accélère nécessairement

Le système est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme

Explication

Si la somme vectorielle des forces est nulle, le système est soit au repos, soit en mouvement rectiligne uniforme. Cela signifie que le vecteur vitesse ne varie pas.

8. Si la vitesse d’un système varie entre deux instants voisins, que peut-on affirmer ?

La somme des forces est nulle
La somme des forces n’est pas nulle
Le système est forcément au repos
Le mouvement est rectiligne uniforme

La somme des forces n’est pas nulle

Explication

La contraposée du principe d’inertie indique que si le vecteur vitesse varie, alors la somme des forces est différente de zéro. Ce n’est donc pas un mouvement rectiligne uniforme.

9. Quelle relation traduit le principe des actions réciproques entre deux corps A et B ?

vec{F}_{A/B}=vec{F}_{B/A}
vec{F}_{A/B}=-vec{F}_{B/A}
vec{F}_{A/B}>vec{F}_{B/A}
vec{F}_{A/B}=vec{0}

vec{F}_{A/B}=-vec{F}_{B/A}

Explication

Les actions réciproques ont même direction, même norme et des sens opposés, d’où la relation vectorielle vec{F}_{A/B}=-vec{F}_{B/A}. Elles ne s’annulent pas sur le même corps.

10. Comment sont les deux forces d’action réciproque exercées par A sur B et par B sur A ?

L’une est une force de contact et l’autre une force à distance
De normes différentes mais de même sens
De même sens mais de directions différentes
De même norme, de même direction et de sens opposés

De même norme, de même direction et de sens opposés

Explication

Le cours précise que les forces réciproques ont la même direction, la même norme et des sens opposés. Elles constituent un couple d’actions mutuelles.

11. Quelle expression donne la norme de la force gravitationnelle entre la Lune et la Terre ?

F = G d² / (mLune mTerre)
F = G(mLune + mTerre)/d
F = mTerre × g
F = G mLune mTerre / d²

F = G mLune mTerre / d²

Explication

La force gravitationnelle dépend du produit des masses et de l’inverse du carré de la distance entre leurs centres. C’est bien la formule F = G m1 m2 / d².

12. Que peut-on dire des forces gravitationnelles exercées par la Terre sur la Lune et par la Lune sur la Terre ?

Elles n’existent que si les deux astres sont en contact
Elles ont des normes différentes mais le même sens
Elles varient comme la somme des masses
Elles ont même norme et des sens opposés

Elles ont même norme et des sens opposés

Explication

Le cours conclut que ces deux forces sont égales en norme et opposées en sens. Cela illustre aussi le principe des actions réciproques.

13. Quelle relation permet de calculer le poids d’un objet sur Terre ?

P = g / m
P = m / g
P = Gm / R²
P = m × g

P = m × g

Explication

Le poids est calculé par la relation P = m × g. Ici, g représente l’intensité de pesanteur terrestre.

14. Quelle expression relie l’intensité de pesanteur terrestre aux constantes gravitationnelles terrestres ?

gT = mTerre / (GRTerre²)
gT = GRTerre² / mTerre
gT = GmTerre × RTerre²
gT = GmTerre / RTerre²

gT = GmTerre / RTerre²

Explication

Le cours donne gT = GmTerre / RTerre² en reliant le poids à la force gravitationnelle terrestre. Cette formule exprime l’intensité de pesanteur au voisinage de la Terre.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 14 flashcards sur Principes fondamentaux de la mécanique gravitationnelle.

Action mécanique — définition ?

Influence exercée par un objet sur un autre.

Force — rôle ?

Modélise mathématiquement une action mécanique.

Force vectorielle — caractéristiques ?

Direction, sens, norme, point d’application.

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Consultez la fiche de révision complète sur Principes fondamentaux de la mécanique gravitationnelle.

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