Тест: Principes de stockage et restitution d'énergie — 12 въпроса

1. Quel énoncé décrit le mieux le rôle d’un cahier des charges matériel ?

A. Il résume les performances finales obtenues en compétition

B. Il décrit uniquement les matériaux interdits par la réglementation

C. Il mesure la raideur réelle d’un matériau pendant un effort

D. Il fixe les attentes envers le matériel en listant ses fonctions et ses contraintes de conception

Answer: (D)

Обяснение

Le cahier des charges définit les grandes fonctions attendues et les contraintes à respecter pour concevoir le matériel. Il ne se limite ni à la mesure de raideur ni au seul bilan de performance.

2. Que devient une déformation élastique lorsque les forces appliquées cessent ?

A. Elle ne concerne que les matériaux métalliques

B. Elle devient irréversible et laisse toujours une marque

C. Elle s’amplifie progressivement même sans charge

D. Elle disparaît et le matériau retrouve sa forme initiale ou proche de l’initiale

Answer: (D)

Обяснение

Une déformation élastique est réversible : lorsque l’action des forces cesse, la forme revient. L’irréversibilité correspond au contraire à une autre forme de comportement.

3. Dans le cas d’un solide, que traduit la raideur ?

A. Le niveau de friction avec l’air

B. Sa capacité à fondre quand la température augmente

C. La vitesse de propagation de la lumière dans le matériau

D. La résistance du matériau à la déformation sous l’action d’une force

Answer: (D)

Обяснение

La raideur caractérise la résistance à la déformation : plus elle est grande, moins le solide se déforme pour une même sollicitation. Les autres propositions ne décrivent pas cette propriété mécanique.

4. À quoi correspond le coefficient de Poisson pour un matériau donné ?

A. Au rapport entre la déformation transversale et la déformation longitudinale

B. À la quantité d’énergie perdue par frottement

C. À la différence de vitesse avant et après un choc

D. Au rapport entre la masse et le volume du matériau

Answer: (A)

Обяснение

Le coefficient de Poisson relie la déformation latérale à la déformation longitudinale. Il ne mesure ni la masse volumique ni la dissipation au choc.

5. Quel comportement mécanique est associé à une réponse qui dépend à la fois de la déformation et du temps ?

A. L’indéformabilité

B. La plasticité instantanée

C. La viscoélasticité

D. L’élasticité linéaire parfaite

Answer: (C)

Обяснение

La viscoélasticité combine effet élastique et dépendance au temps, avec dissipation d’énergie. Ce n’est donc pas un comportement purement linéaire et instantané.

6. Quel facteur augmente le plus directement l’énergie potentielle élastique stockée dans un système déformé ?

A. Une diminution de la zone déformée

B. Une baisse de la masse du support

C. Une augmentation de la déformation Δx

D. Une réduction de la restitution mécanique

Answer: (C)

Обяснение

L’énergie potentielle élastique augmente quand la déformation Δx augmente, souvent avec un effet marqué car Δx intervient fortement dans la relation. Les pertes et la masse n’augmentent pas directement cette énergie stockée.

7. De quoi dépend principalement la fréquence de résonance d’un système sportif ?

A. De la raideur du système et de la masse mise en jeu

B. Du nombre de spectateurs présents

C. Uniquement de la couleur du matériau

D. Seulement de la température extérieure

Answer: (A)

Обяснение

La fréquence de résonance dépend notamment de la raideur et de la masse, donc aussi de l’utilisateur et du mouvement réalisé. Elle n’est pas fixée par un critère décoratif ou extérieur sans lien mécanique.

8. Quelle affirmation décrit correctement le rendement d’un matériel passif de stockage-restitution ?

A. Il est compris entre 0 % et 100 % car il existe des pertes

B. Il est toujours supérieur à 100 % en présence d’élasticité

C. Il est indépendant des pertes internes

D. Il correspond à la masse du matériau divisée par sa raideur

Answer: (A)

Обяснение

Le rendement est la part de l’énergie stockée qui est effectivement restituée, donc il reste inférieur à 100 % à cause des pertes thermiques et mécaniques. Une valeur supérieure à 100 % signifierait une création d’énergie.

9. Comment peut-on estimer dynamiquement la raideur d’un système en situation de mouvement ?

A. En mesurant seulement la température de surface

B. En comparant la masse du système à sa couleur

C. En observant uniquement la vitesse moyenne sans force

D. En reliant la force mesurée à la déformation Δx au cours du temps

Answer: (D)

Обяснение

La raideur dynamique se déduit de la relation entre force et déformation Δx pendant le mouvement. Un accéléromètre, lui, mesure surtout les conséquences du comportement mécanique, pas la raideur directement.

10. Pourquoi le trampoline cherche-t-il une grande déformation verticale lors de l’appui ?

A. Pour rendre le matériau totalement indéformable

B. Pour supprimer toute restitution et immobiliser l’athlète

C. Pour augmenter le stockage et la restitution d’énergie

D. Pour diminuer la zone de déformation au maximum

Answer: (C)

Обяснение

Une plus grande déformation verticale permet de stocker davantage d’énergie puis d’en restituer une part plus importante. Une petite cuvette de déformation réduit au contraire la restitution utile.

11. Dans le saut à la perche, quelle transformation d’énergie est recherchée ?

A. L’énergie potentielle de la barre est convertie en énergie lumineuse

B. L’énergie électrique du sol est transférée au sauteur

C. L’énergie cinétique de la course est convertie en énergie potentielle grâce à la flexion de la perche

D. L’énergie thermique est transformée directement en énergie chimique

Answer: (C)

Обяснение

Le saut à la perche repose sur la flexion de la perche, qui stocke l’énergie cinétique de la course avant de la restituer sous forme d’élévation. Le rôle de la perche est donc central dans cette transposition énergétique.

12. Quelle limite explique pourquoi un concept textile de restitution d’énergie peut ne pas améliorer la performance ?

A. La force musculaire disparaît dès qu’un textile est élastique

B. La réglementation interdit toute déformation des tissus

C. La restitution peut survenir au mauvais moment, par exemple trop tôt pendant l’appui

D. Le textile devient forcément plus lourd que tous les autres matériaux

Answer: (C)

Обяснение

Le problème majeur est la synchronisation : si la remise en forme survient trop tôt ou au mauvais moment, l’énergie revient sans aider la propulsion. Le gain de performance disparaît alors malgré le stockage.