QCM : Propriétés des matériaux — 22 questions

Explication

Les matériaux non cohésifs présentent une cohésion de 0,1 MPa, tandis que le béton atteint 5 MPa et l’acier 300 MPa. L’acier précontraint atteint 2000 MPa ; les valeurs de 0,5 MPa et 1500 MPa ne correspondent pas aux données fournies.

Explication

La cohésion augmente lorsque le frottement diminue. L’affirmation d’une augmentation simultanée du frottement inverse cette relation, tandis que les autres propositions attribuent à tort cette règle à des paramètres ou matériaux non indiqués.

Explication

Les états solide, liquide et gazeux sont définis par le rapport entre énergie de cohésion et énergie thermique. Dans un gaz, l’énergie de cohésion est faible devant l’énergie thermique, alors que dans un cristal parfait elle lui est supérieure.

Explication

Les métaux sont des solides atomiques, les polymères organiques sont moléculaires et les céramiques sont inorganiques. Les propositions inversant la nature des polymères ou attribuant une nature organique aux céramiques sont donc incorrectes.

Explication

La contrainte est le rapport de la force à la section, selon $\sigma=\frac{F}{A}$, et s’exprime en N/mm² ou en MPa. Une variation de longueur concerne la déformation, et non la contrainte ; les expressions proposées avec une multiplication ou une inversion sont incorrectes.

Explication

La déformation est une variation relative de longueur, donnée par $\varepsilon=\frac{\Delta L}{L}$. La contrainte correspond au rapport d’une force à une section, et non à une longueur ; les expressions multipliée ou inversée sont donc erronées.

Explication

Dans le domaine élastique linéaire, la loi de Hooke relie la contrainte et la déformation par $\sigma=E\varepsilon$. La viscosité et le taux de cisaillement relèvent du comportement des fluides newtoniens, tandis que les relations alternatives ne correspondent pas à la loi donnée.

Explication

L’homogénéité décrit l’identité de la matière entre les parcelles obtenues après division. L’isotropie concerne, elle, l’égalité des propriétés selon les directions autour d’un point.

Explication

Un matériau isotrope possède les mêmes propriétés dans toutes les directions autour de tout point. La variation selon la direction caractérise au contraire l’anisotropie, tandis que la constance entre parcelles relève de l’homogénéité.

Explication

La masse volumique apparente rapporte la masse au volume apparent, qui comprend les vides, et s’exprime en kg/m³. La masse volumique absolue utilise seulement le volume de matière solide.

Explication

La masse volumique absolue est calculée avec le volume de matière solide, en excluant les vides présents dans ou entre les grains. L’inclusion des vides correspond à la masse volumique apparente.

Explication

La densité compare la masse du corps à celle d’un volume égal d’eau à 4 °C. Il s’agit d’un rapport sans dimension, et non d’une grandeur exprimée en kg/m³.

Explication

La diffusion suit un gradient de concentration, des fortes vers les faibles concentrations. La perméation concerne un fluide soumis à une différence de pression, tandis que la succion capillaire dépend de la tension superficielle dans les solides poreux.

Explication

Le coefficient μ est référencé à l’air, pour lequel $\mu=1$. Une faible valeur de μ indique une diffusion importante de la vapeur d’eau, alors qu’une valeur élevée la freine.

Explication

La loi de Darcy s’écrit $K_w=\frac{V\ell}{A\,t\,\Delta h}$ et le coefficient de perméabilité à l’eau s’exprime en m/s. La hauteur capillaire relève de la loi de Jurin, non de cette expression.

Explication

La dilatation linéaire suit la relation $\Delta L=\alpha L_0\Delta T$. Le rayonnement se propage sans support, tandis que la conduction et la convection nécessitent de la matière. Les bruits aériens naissent dans l’air, alors que les bruits d’impact résultent de vibrations transmises par la construction.

Explication

Le rayonnement ne nécessite pas de support intermédiaire, contrairement à la conduction et à la convection dans la matière. La convection implique un mouvement de particules, tandis que la conduction correspond à un transfert de proche en proche. La dilatation linéaire dépend de $\alpha$, de $L_0$ et de $\Delta T$.

Explication

Les bruits aériens sont émis directement dans l’air, tandis que les bruits d’impact mettent en vibration les éléments de construction. L’isolation vise principalement les bruits reçus, alors que l’absorption améliore le confort dans le local d’émission. Le polystyrène expansé possède une conductivité d’environ $0,035\ \mathrm{W/m\cdot K}$.

Explication

La résistance au feu désigne la durée pendant laquelle un élément conserve sa fonction malgré un incendie. La réaction au feu concerne le comportement du matériau, et non la durée de maintien d’une fonction constructive. Le fluage correspond à une déformation sous charge constante.

Explication

Le triangle du feu associe une source de chaleur, un combustible et un comburant constitué d’oxygène. Le combustible alimente la combustion, tandis que le comburant permet son maintien. La résistance au feu concerne la durée de maintien d’une fonction constructive pendant l’incendie.

Explication

Dans le béton, une température supérieure à $100\ ^\circ\mathrm{C}$ entraîne la perte de l’eau non liée. À $530\ ^\circ\mathrm{C}$, le $\mathrm{Ca(OH)_2}$ est détruit, tandis qu’à $575\ ^\circ\mathrm{C}$ le quartz se transforme et le béton se désintègre.

Explication

Le fluage est défini comme une déformation qui se produit sous une charge constante. La traction, la compression, la flexion, le poinçonnement, la dureté, les chocs, l’usure et la fatigue font partie des propriétés ou sollicitations mécaniques étudiées. La résistance au feu décrit une durée de maintien fonctionnel pendant un incendie.