QCM : Puissance mécanique et rendement — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur, exprimée en joules, représente l’énergie disponible sur un solide et liée à son action ainsi qu’à son déplacement ?

La vitesse mécanique
La puissance mécanique
Le travail mécanique
L’énergie mécanique

L’énergie mécanique

Explication

L’énergie mécanique, exprimée en joules, correspond à l’énergie disponible sur un solide et liée à l’action exercée par ce solide et à son déplacement.

2. Que mesure principalement la puissance mécanique d’un système ?

Une force exercée pendant un déplacement
Une quantité totale d’énergie stockée
Une distance parcourue par unité de temps
Un débit d’énergie transmis par seconde

Un débit d’énergie transmis par seconde

Explication

La puissance mesure la quantité d’énergie transmise, absorbée ou cédée par seconde. Elle se distingue donc de l’énergie, qui représente une quantité totale.

3. Un système transmet une énergie mécanique de 600 J en 3 s. Quelle est sa puissance mécanique moyenne ?

300 W
200 W
1 800 W
600 W

200 W

Explication

La puissance mécanique se calcule avec la relation P = E_m/t. Ici, P = 600/3 = 200 W.

4. Quelle relation permet de calculer la puissance mécanique d’un solide en translation soumis à une force et animé d’une vitesse ?

P = Cω
P = F·V
P = F/V
P = E_m/t²

P = F·V

Explication

En translation, la puissance mécanique est donnée par le produit scalaire P = F⃗·V⃗. La relation P = Cω concerne la rotation.

5. Un vérin exerce une force de 2 000 N parallèle à la vitesse d’un solide de 0,15 m·s⁻¹. Quelle puissance mécanique fournit-il ?

2 000 W
13 333 W
1 333 W
300 W

300 W

Explication

Lorsque la force est parallèle à la vitesse, P = FV. Ainsi, P = 2 000 × 0,15 = 300 W.

6. Quelle expression donne la puissance mécanique d’un solide en rotation soumis à un couple de moment C ?

P = Cω
P = C/ω
P = E_m/t
P = F·V

P = Cω

Explication

En rotation, la puissance mécanique vaut P = Cω, où C est le moment du couple et ω la vitesse angulaire. La relation P = F·V s’applique à la translation.

7. Le couple moteur d’un arbre de sortie vaut 40 N·m et sa vitesse angulaire est de 50 rad·s⁻¹. Quelle est la puissance mécanique fournie par le moteur ?

0,8 W
2 000 W
90 W
4 500 W

2 000 W

Explication

La puissance sur l’arbre moteur se calcule avec P_m = C_mω_m. Ici, P_m = 40 × 50 = 2 000 W.

8. Que représente le rendement η d’un mécanisme ?

Le rapport entre l’effort de sortie et la vitesse d’entrée
La différence entre la puissance d’entrée et la puissance de sortie
La part de la puissance absorbée en entrée restituée en sortie
La puissance totale dissipée par les frottements

La part de la puissance absorbée en entrée restituée en sortie

Explication

Le rendement représente la part de la puissance absorbée à l’entrée qui est restituée à la sortie. La différence entre les puissances d’entrée et de sortie correspond plutôt à la puissance perdue.

9. Un mécanisme absorbe une puissance d’entrée de 500 W et restitue une puissance de sortie de 400 W. Quelle est son rendement ?

0,20, soit 20 %
0,80, soit 80 %
100 W, soit 100 %
1,25, soit 125 %

0,80, soit 80 %

Explication

Le rendement se calcule avec la relation η = P_s/P_e. Ici, η = 400/500 = 0,8, soit 80 %.

10. Quelle distinction caractérise un mécanisme parfait par rapport à un mécanisme réel ?

Le mécanisme parfait fonctionne avec des frottements importants, tandis que le mécanisme réel n’en présente pas
Le mécanisme parfait transmet toute la puissance d’entrée, tandis que le mécanisme réel en perd une partie
Le mécanisme parfait restitue moins de puissance que le mécanisme réel
Le mécanisme parfait transforme toute la puissance en chaleur, tandis que le mécanisme réel la transmet intégralement

Le mécanisme parfait transmet toute la puissance d’entrée, tandis que le mécanisme réel en perd une partie

Explication

Un mécanisme parfait transmet toute la puissance d’entrée sans pertes par frottement. Un mécanisme réel en perd une partie, notamment sous forme de chaleur ou par usure des pièces.

11. Dans un mécanisme réel, quelle relation entre les puissances et le rendement est attendue ?

P_s < P_e et η < 1
P_s = 0 et η = 1
P_s > P_e et η > 1
P_s = P_e et η = 1

P_s < P_e et η < 1

Explication

Les frottements et les autres pertes font qu’un mécanisme réel restitue moins de puissance qu’il n’en absorbe. Son rendement est donc inférieur à 1.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 20 flashcards sur Puissance mécanique et rendement.

Qu'est-ce que l'énergie mécanique Em ?

L'énergie disponible sur un solide liée à son action et déplacement.

Qu'est-ce que la puissance mécanique P ?

La quantité d'énergie transmise, absorbée ou cédée par seconde.

Quelle est la formule de la puissance mécanique ?

P = Em divisé par t.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Puissance mécanique et rendement.

Voir la fiche →

Cours similaires

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM