Flashcards : Rappels de mathématiques vectorielles — 39 cartes

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1Question

Comment se caractérise une grandeur scalaire ?

Réponse

Par un nombre réel.

2Question

Quelles sont les caractéristiques d'une grandeur vectorielle ?

Réponse

Une direction, un sens, un module et un point d’application.

3Question

Qu'est-ce qui différencie deux vecteurs équipollents ?

Réponse

Ils ont le même module, direction et sens.

4Question

Qu'est-ce qui différencie deux vecteurs opposés ?

Réponse

Ils ont le même module et direction mais des sens opposés.

5Question

Qu'est-ce qu'un vecteur unitaire ?

Réponse

Un vecteur dont le module est égal à 1.

6Question

Que signifie que deux vecteurs sont orthogonaux ?

Réponse

Leurs directions sont perpendiculaires.

7Question

Comment construit-on la somme de deux vecteurs ?

Réponse

En joignant les vecteurs bout à bout puis en reliant l'origine du premier à l'extrémité du second.

8Question

Comment s'écrit un vecteur dans la base orthonormée (i,j,k)\left(\vec{i},\vec{j},\vec{k}\right) ?

Réponse

A=A1i+A2j+A3k\vec{A}=A_1\vec{i}+A_2\vec{j}+A_3\vec{k}

9Question

Comment calcule-t-on le module d'un vecteur A\vec{A} dans la base orthonormée ?

Réponse

A=A12+A22+A32\|\vec{A}\|=\sqrt{A_1^2+A_2^2+A_3^2}

10Question

Quelle est la formule du produit scalaire entre deux vecteurs ?

Réponse

AB=ABcosθ\vec{A}\cdot\vec{B}=\|\vec{A}\|\|\vec{B}\|\cos\thetaθ\theta est l'angle entre eux.

11Question

Comment calcule-t-on le produit scalaire dans une base orthonormée ?

Réponse

AB=A1B1+A2B2+A3B3\vec{A}\cdot\vec{B}=A_1B_1+A_2B_2+A_3B_3.

12Question

Que vaut le produit scalaire de deux vecteurs orthogonaux ?

Réponse

Il vaut zéro.

13Question

Que vaut le produit scalaire de deux vecteurs unitaires égaux ?

Réponse

Il vaut un.

14Question

Qu'est-ce que le produit vectoriel de deux vecteurs ?

Réponse

Un vecteur perpendiculaire au plan formé par ces vecteurs et orienté pour former un trièdre direct.

15Question

Quelle est la formule du module du produit vectoriel AB\vec{A}\wedge\vec{B} ?

Réponse

AB=ABsinθ\|\vec{A}\wedge\vec{B}\|=\|\vec{A}\|\|\vec{B}\|\sin\theta.

16Question

Que représente le module du produit vectoriel de deux vecteurs ?

Réponse

La surface du parallélogramme construit sur ces vecteurs.

17Question

Quelle propriété d'anticommutativité vérifie le produit vectoriel ?

Réponse

AB=BA\vec{A}\wedge\vec{B}=-\vec{B}\wedge\vec{A}.

18Question

Que vaut le produit vectoriel de deux vecteurs colinéaires ?

Réponse

Il est nul.

19Question

Que vaut ij\vec{i}\wedge\vec{j} dans la base orthonormée ?

Réponse

k\vec{k}.

20Question

Que vaut jk\vec{j}\wedge\vec{k} dans la base orthonormée ?

Réponse

i\vec{i}.

21Question

Que vaut ki\vec{k}\wedge\vec{i} dans la base orthonormée ?

Réponse

j\vec{j}.

22Question

Qu'est-ce que le produit mixte de trois vecteurs ?

Réponse

C'est le nombre réel V=C(AB)V=\vec{C}\cdot(\vec{A}\wedge\vec{B}).

23Question

Comment s'exprime le produit mixte sous forme de déterminant ?

Réponse

V=A1A2A3\B1B2B3\C1C2C3V=\begin{vmatrix}A_1&A_2&A_3\B_1&B_2&B_3\C_1&C_2&C_3\end{vmatrix}.

24Question

Quelle règle permet de calculer le produit mixte sous forme de déterminant ?

Réponse

La règle de Sarrus permet de le calculer.

25Question

Que représente géométriquement la valeur absolue du produit mixte ?

Réponse

Le volume du parallélépipède construit sur les trois vecteurs.

26Question

À quoi est égal le volume du parallélépipède donné par le produit mixte ?

Réponse

Au produit de la surface de base par la hauteur latérale.

27Question

Qu'est-ce qu'un champ scalaire en analyse vectorielle ?

Réponse

Une fonction scalaire du point dans l'espace.

28Question

Donnez un exemple de champ scalaire en fonction de x, y, z.

Réponse

U(x,y,z)=x^2 - y + 3z.

29Question

Qu'est-ce qu'un champ vectoriel ?

Réponse

Une fonction vectorielle dont les composantes dépendent de x, y et z.

30Question

Quelle est la formule du gradient d'un champ scalaire U(x,y,z)U(x,y,z) ?

Réponse

gradU=U=Uxi+Uyj+Uzk\operatorname{grad}U=\nabla U=\frac{\partial U}{\partial x}\vec{i}+\frac{\partial U}{\partial y}\vec{j}+\frac{\partial U}{\partial z}\vec{k}.

31Question

Comment s'exprime la divergence d'un champ vectoriel A=A1i+A2j+A3k\vec{A}=A_1\vec{i}+A_2\vec{j}+A_3\vec{k} ?

Réponse

divA=A=A1x+A2y+A3z\operatorname{div}\vec{A}=\nabla\cdot\vec{A}=\frac{\partial A_1}{\partial x}+\frac{\partial A_2}{\partial y}+\frac{\partial A_3}{\partial z}.

32Question

Qu'est-ce que le rotationnel d'un champ vectoriel A\vec{A} ?

Réponse

Un vecteur calculé par rotA=A\operatorname{rot}\vec{A}=\nabla\wedge\vec{A} à partir du déterminant des dérivées partielles.

33Question

Quelle est la formule de la circulation élémentaire d'un champ vectoriel A\vec{A} ?

Réponse

La circulation élémentaire est dC=AdldC=\vec{A}\cdot d\vec{l}.

34Question

Comment s'exprime le travail élémentaire d'une force F\vec{F} lors d'un déplacement dld\vec{l} ?

Réponse

Le travail élémentaire est δW=Fdl=Fdlcosθ\delta W=\vec{F}\cdot d\vec{l}=F\,dl\cos\theta.

35Question

Quelle est la formule du moment d'une force F\vec{F} appliquée en A par rapport à O ?

Réponse

Le moment est ΓO=OAF\vec{\Gamma}_O=\overrightarrow{OA}\wedge\vec{F}.

36Question

Quelle est la direction du moment ΓO\vec{\Gamma}_O par rapport au plan formé par OA\overrightarrow{OA} et F\vec{F} ?

Réponse

Le moment est perpendiculaire au plan formé par OA\overrightarrow{OA} et F\vec{F}.

37Question

Comment change le moment d'une force quand on change d'origine de O à O' ?

Réponse

ΓO=ΓO+OOF\vec{\Gamma}_{O'}=\vec{\Gamma}_O+\overrightarrow{O'O}\wedge\vec{F}.

38Question

Quand le moment d'une force reste-t-il inchangé en changeant d'origine ?

Réponse

Quand OO\overrightarrow{O'O} et F\vec{F} sont colinéaires.

39Question

Comment s'exprime le moment d'une force par rapport à un axe de vecteur unitaire U\vec{U} ?

Réponse

ΓD=UΓO=U(OAF)\Gamma_D=\vec{U}\cdot\vec{\Gamma}_O=\vec{U}\cdot\left(\overrightarrow{OA}\wedge\vec{F}\right).

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Teste tes connaissances avec un QCM de 21 questions sur Rappels de mathématiques vectorielles.

1. Quelle caractéristique définit une grandeur scalaire comme le temps tt ou la masse mm ?

2. Quelle combinaison de caractéristiques décrit correctement une grandeur vectorielle ?

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