QCM : Unités en sciences physiques — 14 questions

Question 1

1. Quelle expression représente correctement une grandeur mesurable ?

Une valeur numérique accompagnée d’une unité

Une valeur numérique dépourvue d’unité

Une unité écrite sans valeur numérique

Un symbole choisi sans référence de mesure

Explication

Une grandeur mesurable est définie par une valeur numérique et une unité, la valeur indiquant le rapport avec la grandeur choisie comme référence. Une valeur numérique seule ne permet pas d’interpréter correctement la mesure.

Answer

Une valeur numérique accompagnée d’une unité

Question 2

2. Dans l’écriture $l = 190\ \mathrm{cm}$ , que représentent respectivement 190 et $\mathrm{cm}$ ?

L’unité et la valeur numérique

La précision et la grandeur mesurée

La valeur numérique et l’unité

La grandeur mesurée et l’incertitude

Explication

Dans cette écriture, 190 est la valeur numérique et $\mathrm{cm}$ est l’unité de longueur. Intervertir ces rôles confondrait le nombre qui quantifie la mesure avec la référence utilisée.

Answer

La valeur numérique et l’unité

Question 3

3. Quel zéro est considéré comme significatif dans l’écriture d’un nombre mesuré ?

Un zéro placé avant le premier chiffre non nul

Un zéro séparant deux positions non précisées

Un zéro ajouté avant la virgule décimale

Un zéro placé après un chiffre non nul

Explication

Un chiffre significatif apporte du sens à la mesure ; un zéro placé après un chiffre non nul peut donc être significatif. En revanche, un zéro situé avant le premier chiffre non nul sert à positionner la virgule et n’ajoute pas de précision.

Answer

Un zéro placé après un chiffre non nul

Question 4

4. Combien de chiffres significatifs possède l’écriture $13,00$ ?

Trois chiffres significatifs

Quatre chiffres significatifs

Deux chiffres significatifs

Cinq chiffres significatifs

Explication

L’écriture $13,00$ possède quatre chiffres significatifs, car les deux zéros placés après le chiffre non nul 3 indiquent une précision supplémentaire. L’écriture $13$ , en comparaison, ne comporte que deux chiffres significatifs.

Answer

Quatre chiffres significatifs

Question 5

5. Lorsqu’un résultat est calculé à partir de plusieurs grandeurs mesurées, quelle règle s’applique à ses chiffres significatifs ?

Le résultat ne comporte pas plus de chiffres significatifs que la donnée la moins précise

Le résultat est écrit avec le même nombre de décimales que la plus grande donnée

Le résultat reçoit deux chiffres significatifs de plus que chaque donnée

Le résultat comporte autant de chiffres significatifs que la donnée la plus précise

Explication

La précision du résultat ne peut pas dépasser celle de la donnée mesurée la moins précise, qui fixe donc le nombre maximal de chiffres significatifs. Utiliser la donnée la plus précise comme référence surestimerait la fiabilité du calcul.

Answer

Le résultat ne comporte pas plus de chiffres significatifs que la donnée la moins précise

Question 6

6. Quel rôle les unités de base jouent-elles dans le Système international ?

Elles sont définies par des relations entre unités dérivées

Elles mesurent principalement les angles plan et solide

Elles remplacent les valeurs numériques dans les mesures

Elles servent à construire les unités dérivées

Explication

Le Système international comporte sept unités de base à partir desquelles les unités dérivées peuvent être construites de manière cohérente. Les unités dérivées résultent au contraire de relations entre grandeurs et unités.

Answer

Elles servent à construire les unités dérivées

Question 7

7. Quelle association entre unité de base du SI et grandeur physique est correcte ?

La seconde mesure la température thermodynamique

Le kelvin mesure la température thermodynamique

La candela mesure la quantité de matière

Le kilogramme mesure l’intensité électrique

Explication

Le kelvin est l’unité de base de la température thermodynamique. La seconde correspond au temps, le kilogramme à la masse, l’ampère à l’intensité électrique et la mole à la quantité de matière.

Answer

Le kelvin mesure la température thermodynamique

Question 8

8. Quelle relation permet de distinguer correctement la vitesse de l’accélération ?

La vitesse est une masse divisée par un volume, tandis que l’accélération est une force divisée par une surface.

La vitesse est une variation de distance divisée par une masse, tandis que l’accélération est une distance divisée par un temps.

La vitesse est une variation de vitesse divisée par un temps, tandis que l’accélération est une distance divisée par un temps.

La vitesse est une distance divisée par un temps, tandis que l’accélération est une variation de vitesse divisée par un temps.

Explication

La vitesse relie une distance à une durée, alors que l’accélération mesure la variation de la vitesse au cours du temps. La troisième proposition inverse précisément ces deux définitions.

Answer

La vitesse est une distance divisée par un temps, tandis que l’accélération est une variation de vitesse divisée par un temps.

Question 9

9. Un dipôle possède une tension $U$ et est traversé par un courant $I$ . Quelle expression donne sa résistance électrique $R$ ?

R = \frac{I}{U}

R = UI

R = \frac{1}{U I}

R = \frac{U}{I}

Explication

La résistance est définie par le quotient de la tension par l’intensité, soit $R = U/I$ , et s’exprime en ohms. Le quotient inverse correspond à la conductance dans un cadre différent, et non à la résistance.

Answer

$$R = \frac{U}{I}$$

Question 10

10. Quelle association entre unité hors SI et grandeur physique est correcte ?

L’électron-volt mesure une charge électrique et le bar mesure une longueur.

L’électron-volt mesure une puissance et le bar mesure une température.

L’électron-volt mesure une pression et le bar mesure une énergie.

L’électron-volt mesure une énergie et le bar mesure une pression.

Explication

Un électron-volt est une unité d’énergie, tandis qu’un bar est une unité de pression. La confusion entre ces deux unités vient notamment de leurs usages dans des domaines physiques différents.

Answer

L’électron-volt mesure une énergie et le bar mesure une pression.

Question 11

11. Quelle relation convertit une température thermodynamique $T$ en degrés Celsius $t$ ?

t(°C) = T - 273,15

t(°C) = 273,15T

t(°C) = \frac{T}{273,15}

t(°C) = T + 273,15

Explication

La température Celsius s’obtient en retranchant $273,15$ à la température thermodynamique exprimée en kelvins. Ajouter cette valeur effectuerait la conversion dans le sens inverse.

Answer

$$t(°C) = T - 273,15$$

Question 12

12. Laquelle de ces expressions respecte les règles d’homogénéité physique ?

Appliquer une fonction logarithmique à une vitesse exprimée en mètres par seconde.

Comparer directement une masse à une énergie sans conversion dimensionnelle.

Additionner une longueur et une durée dans une même équation.

Additionner deux longueurs exprimées dans des unités différentes après conversion.

Explication

Des grandeurs peuvent être additionnées lorsqu’elles ont la même dimension, même si leurs unités doivent d’abord être converties. Une longueur et une durée, ou une vitesse introduite telle quelle dans un logarithme, ne satisfont pas cette exigence.

Answer

Additionner deux longueurs exprimées dans des unités différentes après conversion.

Question 13

13. Pour la relation $X = \frac{YZ}{W^n}$ , comment détermine-t-on l’unité de $X$ ?

u_X = u_Y + u_Z - nu_W

u_X = \frac{u_W^n}{u_Yu_Z}

u_X = u_Yu_Zu_W^n

u_X = u_Yu_Zu_W^{-n}

Explication

L’unité d’une grandeur se déduit de la structure de la relation : la division par $W^n$ introduit le facteur inverse $u_W^{-n}$ . Utiliser $u_W^n$ sans inversion confond une division avec une multiplication.

Answer

$$u_X = u_Yu_Zu_W^{-n}$$

Question 14

14. Dans l’hypothèse $F = kV^\alpha\rho^\beta g^\gamma$ pour la poussée d’Archimède, quelles valeurs des exposants assurent l’expression dimensionnellement correcte lorsque $k=1$ ?

\alpha=1

,

\beta=2

et

\gamma=1

, donnant

F=\rho^2Vg

\alpha=1

,

\beta=1

et

\gamma=1

, donnant

F=\rho Vg

\alpha=1

,

\beta=1

et

\gamma=2

, donnant

F=\rho Vg^2

\alpha=2

,

\beta=1

et

\gamma=1

, donnant

F=\rho V^2g

Explication

L’analyse dimensionnelle impose une puissance première pour le volume, la masse volumique et l’accélération de la pesanteur, ce qui conduit à $F=\rho Vg$ lorsque $k=1$ . Modifier l’un de ces exposants produit une dimension différente de celle d’une force.

Answer

$$\alpha=1$$, $$\beta=1$$ et $$\gamma=1$$, donnant $$F=\rho Vg$$

QCM : Unités en sciences physiques — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle expression représente correctement une grandeur mesurable ?

2. Dans l’écriture $l = 190\ \mathrm{cm}$ , que représentent respectivement 190 et $\mathrm{cm}$ ?

3. Quel zéro est considéré comme significatif dans l’écriture d’un nombre mesuré ?

4. Combien de chiffres significatifs possède l’écriture $13,00$ ?

5. Lorsqu’un résultat est calculé à partir de plusieurs grandeurs mesurées, quelle règle s’applique à ses chiffres significatifs ?

6. Quel rôle les unités de base jouent-elles dans le Système international ?

7. Quelle association entre unité de base du SI et grandeur physique est correcte ?

8. Quelle relation permet de distinguer correctement la vitesse de l’accélération ?

9. Un dipôle possède une tension $U$ et est traversé par un courant $I$ . Quelle expression donne sa résistance électrique $R$ ?

10. Quelle association entre unité hors SI et grandeur physique est correcte ?

11. Quelle relation convertit une température thermodynamique $T$ en degrés Celsius $t$ ?

12. Laquelle de ces expressions respecte les règles d’homogénéité physique ?

13. Pour la relation $X = \frac{YZ}{W^n}$ , comment détermine-t-on l’unité de $X$ ?

14. Dans l’hypothèse $F = kV^\alpha\rho^\beta g^\gamma$ pour la poussée d’Archimède, quelles valeurs des exposants assurent l’expression dimensionnellement correcte lorsque $k=1$ ?

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QCM : Unités en sciences physiques — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle expression représente correctement une grandeur mesurable ?

2. Dans l’écriture l=190 cml = 190\ \mathrm{cm}l=190 cm, que représentent respectivement 190 et cm\mathrm{cm}cm ?

3. Quel zéro est considéré comme significatif dans l’écriture d’un nombre mesuré ?

4. Combien de chiffres significatifs possède l’écriture 13,0013,0013,00 ?

5. Lorsqu’un résultat est calculé à partir de plusieurs grandeurs mesurées, quelle règle s’applique à ses chiffres significatifs ?

6. Quel rôle les unités de base jouent-elles dans le Système international ?

7. Quelle association entre unité de base du SI et grandeur physique est correcte ?

8. Quelle relation permet de distinguer correctement la vitesse de l’accélération ?

9. Un dipôle possède une tension UUU et est traversé par un courant III. Quelle expression donne sa résistance électrique RRR ?

10. Quelle association entre unité hors SI et grandeur physique est correcte ?

11. Quelle relation convertit une température thermodynamique TTT en degrés Celsius ttt ?

12. Laquelle de ces expressions respecte les règles d’homogénéité physique ?

13. Pour la relation X=YZWnX = \frac{YZ}{W^n}X=WnYZ​, comment détermine-t-on l’unité de XXX ?

14. Dans l’hypothèse F=kVαρβgγF = kV^\alpha\rho^\beta g^\gammaF=kVαρβgγ pour la poussée d’Archimède, quelles valeurs des exposants assurent l’expression dimensionnellement correcte lorsque k=1k=1k=1 ?

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2. Dans l’écriture $l = 190\ \mathrm{cm}$ , que représentent respectivement 190 et $\mathrm{cm}$ ?

4. Combien de chiffres significatifs possède l’écriture $13,00$ ?

9. Un dipôle possède une tension $U$ et est traversé par un courant $I$ . Quelle expression donne sa résistance électrique $R$ ?

11. Quelle relation convertit une température thermodynamique $T$ en degrés Celsius $t$ ?

13. Pour la relation $X = \frac{YZ}{W^n}$ , comment détermine-t-on l’unité de $X$ ?

14. Dans l’hypothèse $F = kV^\alpha\rho^\beta g^\gamma$ pour la poussée d’Archimède, quelles valeurs des exposants assurent l’expression dimensionnellement correcte lorsque $k=1$ ?