QCM : Statique et dimensionnement mécanique (9 questions)

Question 1

1. Une force exercée par S1 sur S2 est représentée par le vecteur $\vec{F}_{S1\to S2}$ . Quelle expression représente l’action réciproque exercée par S2 sur S1 ?

\vec{F}_{S2\to S1}=-\vec{F}_{S1\to S2}

\vec{F}_{S2\to S1}=\vec{F}_{S1\to S2}

\vec{F}_{S1\to S2}=-\vec{F}_{S1\to S2}

\vec{F}_{S1\to S2}=\vec{F}_{S2\to S1}

Explication

La relation des actions réciproques associe à l’action de S1 sur S2 une action de même norme et de sens opposé, d’où le signe négatif et l’inversion des indices. L’égalité sans signe opposé confond les deux sens, tandis que les autres expressions ne traduisent pas correctement l’action réciproque.

Answer

$$\vec{F}_{S2\to S1}=-\vec{F}_{S1\to S2}$$

Question 2

2. Lorsqu’on isole un solide pour étudier son équilibre, que remplace-t-on par les actions exercées sur lui ?

Les autres solides, représentés par leurs actions de contact ou à distance

Les forces appliquées, représentées par leurs points d’application

Le solide étudié, représenté par ses liaisons avec les autres

Les autres solides, représentés par leurs déplacements possibles

Explication

Isoler un solide consiste à remplacer les autres solides par les actions de contact ou à distance qu’ils exercent sur le solide étudié. Représenter le solide étudié par ses liaisons confond l’objet isolé avec son environnement, et les déplacements ou points d’application ne remplacent pas les autres solides.

Answer

Les autres solides, représentés par leurs actions de contact ou à distance

Question 3

3. Pour déterminer l’équilibre d’un solide déjà isolé, quelle démarche faut-il suivre ?

Inventorier ses actions mécaniques extérieures, puis déterminer son mouvement avec la cinématique

Appliquer le principe fondamental de la statique, puis inventorier ses actions mécaniques extérieures

Inventorier ses actions mécaniques intérieures, puis appliquer le principe fondamental de la dynamique

Inventorier ses actions mécaniques extérieures, puis appliquer le principe fondamental de la statique

Explication

L’étude de l’équilibre d’un solide isolé commence par le bilan de ses actions mécaniques extérieures, puis se poursuit par l’application du principe fondamental de la statique. Appliquer le principe avant le bilan inverse les étapes, tandis que les actions intérieures et l’étude du mouvement ne correspondent pas à cette démarche.

Answer

Inventorier ses actions mécaniques extérieures, puis appliquer le principe fondamental de la statique

Question 4

4. Un solide immobile est soumis à plusieurs actions mécaniques extérieures. Quelle condition exprime le principe fondamental de la statique ?

Les sommes des intensités des forces et des moments sont nulles.

La somme vectorielle des moments est nulle, mais pas celle des forces.

Les sommes vectorielles des forces et des moments sont nulles.

La somme vectorielle des forces est nulle, mais pas celle des moments.

Explication

Le principe fondamental de la statique exige, pour un solide en équilibre, l’annulation de la résultante des forces et de la résultante des moments. N’annuler que les forces ou que les moments omet une condition, et additionner les intensités confond des grandeurs scalaires avec des vecteurs.

Answer

Les sommes vectorielles des forces et des moments sont nulles.

Question 5

5. Un solide est en équilibre statique dans une situation où l’on peut appliquer les équations du principe fondamental de la statique. Quel bilan vectoriel doit-on écrire ?

\sum \vec{F}=\vec{0}

et

\sum \vec{M}=\vec{0}

\sum \vec{F}=\vec{M}

et

\sum \vec{M}=\vec{F}

\sum \vec{F}=\vec{1}

et

\sum \vec{M}=\vec{1}

\sum \vec{F}=\vec{0}

, sans condition sur les moments

Explication

À l’équilibre, la résultante vectorielle des forces et celle des moments sont toutes deux nulles. Identifier forces et moments confond les grandeurs, une résultante unitaire ne traduit pas l’équilibre, et omettre les moments laisse une condition du PFS de côté.

Answer

$$\sum \vec{F}=\vec{0}$$ et $$\sum \vec{M}=\vec{0}$$

Question 6

6. Un solide soumis à deux actions extérieures est en équilibre. Les actions s’appliquent en deux points distincts : quelle relation géométrique et quelle relation d’intensité doivent être vérifiées ?

Leurs supports sont parallèles et distincts, avec des intensités égales.

Leurs supports sont confondus avec la droite des points d’application et leurs intensités sont égales.

Leurs supports se coupent en un point quelconque et leurs intensités sont égales.

Leurs supports sont confondus avec la droite des points d’application et leurs intensités sont différentes.

Explication

Pour deux actions en équilibre, leurs supports coïncident avec la droite passant par leurs points d’application et leurs intensités sont égales. Des supports parallèles distincts ne sont pas confondus, des intensités différentes ne satisfont pas la règle, et la concourance quelconque correspond à une autre configuration.

Answer

Leurs supports sont confondus avec la droite des points d’application et leurs intensités sont égales.

Question 7

7. Deux forces de même intensité agissent sur un solide selon le même support. Quel sens doivent-elles avoir pour que le solide soit en équilibre ?

Le même sens.

Des sens quelconques si leurs intensités sont égales.

Des sens perpendiculaires.

Des sens opposés.

Explication

Dans un solide en équilibre soumis à deux actions, les forces ont des intensités égales et des sens opposés. Des forces de même sens ou de directions perpendiculaires ne respectent pas cette condition, et l’égalité des intensités seule ne suffit pas.

Answer

Des sens opposés.

Question 8

8. Une plaque est en équilibre sous trois forces coplanaires. Leurs droites supports se coupent en un même point. Quelle autre condition doit être satisfaite ?

Les trois forces doivent avoir la même intensité.

La somme vectorielle des trois forces doit être nulle.

Deux forces doivent être égales et de sens opposés.

La somme des intensités des trois forces doit être nulle.

Explication

L’équilibre sous trois forces coplanaires exige à la fois des droites supports concourantes et une somme vectorielle nulle. La concurrence seule ne suffit pas, la somme des intensités ne décrit pas l’équilibre vectoriel et la relation entre deux forces concerne un autre cas.

Answer

La somme vectorielle des trois forces doit être nulle.

Question 9

9. Pour déterminer graphiquement deux forces inconnues, un technicien connaît une force ainsi que la direction des deux autres. Après avoir construit le triangle à l’échelle, quelle démarche permet d’obtenir les intensités inconnues ?

Fermer le triangle, mesurer les longueurs des vecteurs inconnus et les convertir avec l’échelle.

Fermer le triangle, mesurer ses angles et convertir ces angles en intensités.

Mesurer les longueurs des vecteurs connus et inconnus, puis les additionner directement.

Tracer les directions, conserver les sens initiaux et lire les intensités sur le dessin.

Explication

La méthode consiste à choisir les sens qui ferment le triangle des forces, puis à mesurer les vecteurs inconnus et à convertir leurs longueurs selon l’échelle. Mesurer les angles, additionner directement les longueurs ou ignorer la fermeture ne donne pas les intensités recherchées.

Answer

Fermer le triangle, mesurer les longueurs des vecteurs inconnus et les convertir avec l’échelle.

QCM : Statique et dimensionnement mécanique (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une force exercée par S1 sur S2 est représentée par le vecteur $\vec{F}_{S1\to S2}$ . Quelle expression représente l’action réciproque exercée par S2 sur S1 ?

2. Lorsqu’on isole un solide pour étudier son équilibre, que remplace-t-on par les actions exercées sur lui ?

3. Pour déterminer l’équilibre d’un solide déjà isolé, quelle démarche faut-il suivre ?

4. Un solide immobile est soumis à plusieurs actions mécaniques extérieures. Quelle condition exprime le principe fondamental de la statique ?

5. Un solide est en équilibre statique dans une situation où l’on peut appliquer les équations du principe fondamental de la statique. Quel bilan vectoriel doit-on écrire ?

6. Un solide soumis à deux actions extérieures est en équilibre. Les actions s’appliquent en deux points distincts : quelle relation géométrique et quelle relation d’intensité doivent être vérifiées ?

7. Deux forces de même intensité agissent sur un solide selon le même support. Quel sens doivent-elles avoir pour que le solide soit en équilibre ?

8. Une plaque est en équilibre sous trois forces coplanaires. Leurs droites supports se coupent en un même point. Quelle autre condition doit être satisfaite ?

9. Pour déterminer graphiquement deux forces inconnues, un technicien connaît une force ainsi que la direction des deux autres. Après avoir construit le triangle à l’échelle, quelle démarche permet d’obtenir les intensités inconnues ?

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QCM : Statique et dimensionnement mécanique (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une force exercée par S1 sur S2 est représentée par le vecteur F⃗S1→S2\vec{F}_{S1\to S2}FS1→S2​. Quelle expression représente l’action réciproque exercée par S2 sur S1 ?

2. Lorsqu’on isole un solide pour étudier son équilibre, que remplace-t-on par les actions exercées sur lui ?

3. Pour déterminer l’équilibre d’un solide déjà isolé, quelle démarche faut-il suivre ?

4. Un solide immobile est soumis à plusieurs actions mécaniques extérieures. Quelle condition exprime le principe fondamental de la statique ?

5. Un solide est en équilibre statique dans une situation où l’on peut appliquer les équations du principe fondamental de la statique. Quel bilan vectoriel doit-on écrire ?

6. Un solide soumis à deux actions extérieures est en équilibre. Les actions s’appliquent en deux points distincts : quelle relation géométrique et quelle relation d’intensité doivent être vérifiées ?

7. Deux forces de même intensité agissent sur un solide selon le même support. Quel sens doivent-elles avoir pour que le solide soit en équilibre ?

8. Une plaque est en équilibre sous trois forces coplanaires. Leurs droites supports se coupent en un même point. Quelle autre condition doit être satisfaite ?

9. Pour déterminer graphiquement deux forces inconnues, un technicien connaît une force ainsi que la direction des deux autres. Après avoir construit le triangle à l’échelle, quelle démarche permet d’obtenir les intensités inconnues ?

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1. Une force exercée par S1 sur S2 est représentée par le vecteur $\vec{F}_{S1\to S2}$ . Quelle expression représente l’action réciproque exercée par S2 sur S1 ?