Quiz: Introduction à la cinématique et dynamique des mouvements rectilignes — 18 questions

1. Pour convertir une vitesse de m/s en km/h, par quel facteur faut-il la multiplier ?

A. 10

B. 0,36

C. 1,8

D. 3,6

Answer: (D)

Explanation

La conversion correcte est 1 m/s = 3,6 km/h. Il faut donc multiplier par 3,6 pour passer des mètres par seconde aux kilomètres par heure.

2. Dans l’étude de Félix Baumgartner, quel moment correspond à la vitesse maximale ?

A. Juste après l’atterrissage

B. Au moment du saut

C. Au milieu de la chute libre

D. Juste avant l’ouverture du parachute

Answer: (D)

Explanation

La vitesse maximale est atteinte juste avant l’ouverture du parachute, car la phase de chute libre précède ce changement de régime. Après l’ouverture, la vitesse évolue différemment.

3. Dans le pointage vidéo avec Latis Pro, quel réglage sert à convertir les distances de l’image en unités réelles ?

A. La liste des courbes

B. L’étalon

C. La cible zoom

D. Le transfert vers les vecteurs

Answer: (B)

Explanation

L’étalon permet d’associer une longueur connue de l’image à une distance réelle. C’est lui qui sert à la conversion des mesures.

4. Quel énoncé décrit correctement un mouvement rectiligne accéléré ?

A. La vitesse reste constante

B. L’accélération est nulle

C. La vitesse varie au cours du temps

D. La trajectoire est forcément circulaire

Answer: (C)

Explanation

Un mouvement rectiligne accéléré se caractérise par une vitesse qui change au cours du temps. La trajectoire reste rectiligne, contrairement à une trajectoire circulaire.

5. Dans le modèle de la force de frottement de l’air, quelle grandeur fait quadrupler cette force si elle double ?

A. La surface au sol

B. La réaction du sol

C. La vitesse

D. La masse

Answer: (C)

Explanation

La force de frottement de l’air est proportionnelle à v². Si la vitesse double, la force est multipliée par quatre, et non par deux.

6. Dans un MRUA, quelle relation relie la vitesse au temps ?

A. v = at + v_0

B. v = d/t

C. v = v_0/t + a

D. v = a/t + v_0

Answer: (A)

Explanation

Pour un mouvement rectiligne uniformément accéléré, la vitesse varie linéairement avec le temps. La relation correcte est donc v = at + v_0.

7. Lors du pointage dans Latis Pro, quelle image ne faut-il pas oublier de pointer car elle sert de point de départ ?

A. L’image centrale

B. L’image 0

C. La dernière image

D. L’image de vérification

Answer: (B)

Explanation

L’image 0 sert de référence pour l’exploitation des positions. L’oublier fausse ensuite l’analyse du mouvement.

8. Que représente une pente négative sur le graphe v(t) d’un mobile ?

A. Une vitesse constante

B. Une trajectoire courbe

C. Une accélération nulle

D. Une décélération

Answer: (D)

Explanation

Une pente négative signifie que la vitesse diminue au cours du temps. Cela correspond à une décélération, donc à une accélération négative.

9. Dans une phase où la vitesse passe de 0 à 10 cm/s en 2 s, quelle est l’accélération ?

A. 10 cm/s²

B. 5 cm/s²

C. 2 cm/s²

D. 20 cm/s²

Answer: (B)

Explanation

On utilise a = Δv/Δt, soit 10 cm/s divisé par 2 s. On obtient 5 cm/s², avec une accélération positive.

10. À quoi sert la tangente tracée en un point d’une courbe ?

A. À déterminer la pente locale

B. À calculer la pression atmosphérique

C. À trouver le coefficient de traînée

D. À mesurer la masse du système

Answer: (A)

Explanation

La tangente donne la direction locale de la courbe, donc sa pente au voisinage du point considéré. Cette pente renseigne sur une grandeur cinématique locale.

11. Quelle formule donne la vitesse numérique au rang n à partir des positions ?

A. v_n = d_n/t_n

B. v_n = (t_{n+1}-t_{n-1})/(d_{n+1}-d_{n-1})

C. v_n = (d_{n+1}-d_n)/(t_{n+1}-t_n)

D. v_n = (d_{n+1}-d_{n-1})/(t_{n+1}-t_{n-1})

Answer: (D)

Explanation

La vitesse numérique au rang n se calcule avec des différences centrées entre n-1 et n+1. Cette méthode est celle indiquée pour estimer la vitesse instantanée.

12. Lors d’une phase d’accélération d’une moto, quel signe possède l’accélération ?

A. Variable sans lien avec la vitesse

B. Positif

C. Nul

D. Négatif

Answer: (B)

Explanation

Pendant une accélération, la vitesse augmente au cours du temps, donc l’accélération est positive. Le signe est l’indice principal pour distinguer accélération et freinage.

13. Que mesure le coefficient de traînée d’une voiture ?

A. La pression exercée par les pneus

B. La puissance du moteur

C. La qualité de son profilage aérodynamique

D. La masse du véhicule

Answer: (C)

Explanation

Le coefficient de traînée est un nombre sans unité qui caractérise le profilage aérodynamique. Plus il est faible, plus la voiture est aérodynamiquement profilée.

14. Dans un mouvement rectiligne uniforme, quelle grandeur reste constante au cours du temps ?

A. La distance entre deux points

B. La position

C. L’accélération

D. La vitesse

Answer: (D)

Explanation

En mouvement rectiligne uniforme, la vitesse est constante. L’accélération est alors nulle, ce qui distingue ce mouvement d’un mouvement accéléré.

15. Que permet d’estimer une chronophotographie ?

A. La masse d’un objet en mouvement

B. La valeur du coefficient de traînée

C. La force de frottement de l’air

D. Les positions successives d’un mobile à intervalles réguliers

Answer: (D)

Explanation

La chronophotographie enregistre les positions d’un objet à des instants séparés par un même intervalle de temps. Elle sert ensuite à relier ces positions à la vitesse et à l’accélération.

16. Sur un graphe v(t), que signifie une droite horizontale ?

A. Une accélération constante positive

B. Une décélération constante

C. Une vitesse croissante

D. Une accélération nulle

Answer: (D)

Explanation

Une droite horizontale correspond à une vitesse constante. Comme la vitesse ne varie pas, l’accélération est nulle.

17. Dans un exercice de plongeon assimilé à un MRUA, quelle conversion faut-il faire avant le calcul si la vitesse est donnée en km/h ?

A. La convertir en m/s

B. La convertir en m²/s

C. La convertir en s/km

D. La convertir en N/kg

Answer: (A)

Explanation

Les calculs de cinématique se font en unités SI, donc la vitesse doit être exprimée en m/s. La conversion depuis les km/h est indispensable avant de déterminer l’accélération.

18. Dans l’exercice sur le Rafale, quelle donnée permet de relier une vitesse donnée en mach à une vitesse en m/s ?

A. La valeur de 1 G égale à 9,8 m/s²

B. La masse de l’avion

C. La durée totale du vol

D. La valeur de 1 mach égale à 340 m/s

Answer: (D)

Explanation

La conversion en mach repose sur la valeur de référence du son, ici 1 mach = 340 m/s. Cela permet de transformer la vitesse en m/s avant le calcul demandé.