Cuestionario: Principes fondamentaux de la mécanique newtonienne — 7 preguntas

1. Que permet de conclure la réciproque du principe d’inertie lorsqu’un vecteur vitesse reste constant ?

A. Le système subit uniquement son poids

B. La masse du système est nulle

C. Les forces se compensent

D. Le mouvement est forcément accéléré

Answer: (C)

Explicación

Si le vecteur vitesse ne varie pas, alors les forces se compensent dans le référentiel galiléen considéré. C’est précisément l’idée de la réciproque du principe d’inertie.

2. Dans un référentiel galiléen, que devient l’état de mouvement d’un système si la somme des forces extérieures est nulle ?

A. Il accélère nécessairement

B. Il reste au repos ou en mouvement rectiligne uniforme

C. Il tourne nécessairement en cercle

D. Sa vitesse augmente toujours

Answer: (B)

Explicación

Le principe d’inertie indique que si ∑F = 0, le vecteur vitesse ne varie pas. Le système est donc soit au repos, soit en mouvement rectiligne uniforme.

3. Si la direction, le sens ou la norme du vecteur vitesse change, quelle conclusion peut-on tirer ?

A. Le système est forcément en repos

B. Les forces se compensent

C. Le mouvement est nécessairement circulaire

D. La somme des forces extérieures est non nulle

Answer: (D)

Explicación

Une modification de l’une des caractéristiques du vecteur vitesse signifie que la vitesse varie. Dans ce cas, les forces ne se compensent pas, donc ∑F ≠ 0.

4. Que peut-on affirmer si le vecteur vitesse d’un système n’est pas constant dans un référentiel galiléen ?

A. La somme des forces est nulle

B. Les forces ne se compensent pas

C. Le système est forcément au repos

D. Le mouvement est forcément rectiligne uniforme

Answer: (B)

Explicación

La contraposée du principe d’inertie donne : si v n’est pas constante, alors ∑F ≠ 0. Un changement de vitesse implique donc des forces non compensées.

5. Que traduit l’expression « les forces se compensent » pour un système ?

A. La somme vectorielle des forces est nulle

B. Les forces ont toutes la même intensité

C. Le système subit forcément deux forces uniquement

D. La vitesse du système est forcément nulle

Answer: (A)

Explicación

Des forces qui se compensent ont une somme vectorielle nulle, soit ∑F = 0. Le système peut alors être au repos ou en mouvement rectiligne uniforme.

6. En chute libre à une dimension, dans quel sens est orienté le vecteur Δv entre deux instants proches ?

A. Horizontalement vers la droite

B. Dans le sens du mouvement quelle que soit la situation

C. Verticalement vers le bas

D. Verticalement vers le haut

Answer: (C)

Explicación

En chute libre, Δv est vertical et orienté vers le bas, comme le poids. Cela reste vrai que l’objet monte ou descende, car Δv a la même direction et le même sens que la somme des forces extérieures.

7. Dans quel cadre peut-on considérer le référentiel terrestre comme galiléen pour étudier un mouvement ?

A. Dès que le mouvement dure longtemps

B. Seulement pour les mouvements circulaires

C. Pour des mouvements de durée courte

D. Uniquement quand l’objet est au repos

Answer: (C)

Explicación

Le référentiel terrestre est pris comme galiléen pour des mouvements de durée courte. Cela permet d’y appliquer correctement les lois de Newton et le principe d’inertie.