QCM Physique: ondes, m�canique, concours Orthoptie Toulouse 2019.

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Question 1
Au d�marrage un scooter passe de 0 � 36 km / h en 10 s. Son acc�l�ration moyenne est de
A - 3,6 m s-2. Faux
Vitesse finale : 36 / 3,6 = 10 m s-1 ; la vitesse varie de 0 � 10 m/s en 10 s ; acc�l�ration moyenne 10 / 10 = 1 m s-2.
Soit 100 cm s-2.
B -3,6 km h-2. Faux.
C - 1 m s-2. Vrai.
D - 100 cm s-1. Faux.
E - 10 cm s-2. Faux.
Question 2
Une voiture passe de 0 � 100 km / h avec une acc�l�ration constante. La distance parcourue pendant les 10 s est  environ.
A -139 m. Vrai.
La vitesse varie de 0 � 100 / 3,6 ~27,8 m s-1 ; acc�l�ration moyenne : 27,8 / 10 = 2,78 m s-2.
Distance parcourue en 10 s : 0,5 at2 = 0,5 x2,78 x102 ~139 m.
B - 500 m. Faux.
C - 145  m Faux.
D - 50 m. Faux.
E -150 m. Faux.
Question 3
Un objet est lanc� vers le haut avec une vitesse initiale de 54 km / h. Quelle hauteur maximale va t-il atteindre ?
A - 32 m. Faux.
Conservation de l'�nergie m�canique : �mv2 = mgh.
h = 0,5 v2 / g avec v = 54 / 3,6 = 15 m /s.
h = 0,5 x152 /9,8 = 11,5 m.
B - 11,5 m. Vrai.
C - 21 m. Faux.
D - 71 m. Faux.
E - 22 m. Faux..
Question 4
La figure ci-dessous repr�sente la vitesse v d'un objet en fonction du temps t. Quelle distance aura parcouru cet objet au point C ?

A - 1 m. Faux.
Mouvement acc�l�r� entre O et A : a = 2 / 0,5 = 4 m s-2 ; d = �at2 =0,5 x4 x0,52 = 0,5 m.
Mouvement uniforme entre A et B � 2 m /s ; d = 2=vt = 2(2-0,5)= 3 m.
Mouvement d�c�l�r� entre B et C : a = -2 / 1 = - 2 m s-2.
d = �at2 + vt = - 12 + 2x1 = 1 m.
Total : 0,5 +3 +1 = 4,5 m.
B - 3 m. Faux..
C - 4 m, Faux.
D - 4,5 m. Vrai.
E - 7 m. Faux.
Question 5
Un projectile est tir� verticalement vers le haut. Au point le plus haut de sa trajectoire :
A - Son acc�l�ration est nulle. Faux.
L'acc�l�ration est �gale � 9,8 m s-2.
B - Son acc�l�ration diminue. Faux.
C - Son acc�l�ration augmente. Faux.
D - Son acc�l�ration reste constante. Vrai.
E - Son acc�l�ration oscille. Faux.



Question 6
On consid�re le d�placement d'un point mat�riel au cours duquel le vecteur vitesse et  vecteur acc�l�ration sont orthogonaux et non nuls.
Exemple : satellite en mouvement cirvulaire uniforme.


A - Un tel mouvement est impossible. Faux.
B - La trajectoire ne peut �tre une droite. Vrai.
C - Le mouvement est uniforme. Vrai.
D - Le mouvement est rectiligne. Faux.
E - Le mouvement est parabolique. Faux.
Question 7
Dans un mouvement rectiligne, on note x(t), v(t) et a(t) respectivement la position, la vitesse et l'acc�l�ration d'un point mat�riel. On a un mouvement rectiligne lorsque :
A - Lorsque x(t) atteint un extr�mum, la vitesse v(t) est nulle. Vrai.
Exemple : oscillateur m�canique horizontal.
x(t) = A cos (wt) ; v(t) = -Aw sin(wt) ; a(t) = -w2 x(t).
B - Aucune des affirmations n'est correcte. Faux.
C - Lorsque x(t) atteint un extr�mum, la vitesse v(t) et l'acc�l�ration a(t) changent de signe. Faux.
D - Lorsque l'acc�l�ration change de signe, la vitesse change de signe. Faux.
L'acc�l�ration change de signe au passage � la position d'�quilibre ( vitesse maximale ).
La vitesse change de signe lorsque x(t) atteint un exttr�mum.
 E - Lorsque l'acc�l�ration change de signe, la vitesse du point mat�riel augmente. Faux.
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Question 8
Indiquer les affirmations correctes. Dans un mouvement rectiligne uniform�ment vari� :
A - L’acc�l�ration est proportionnelle au temps. Faux.
B - L’acc�l�ration est constante. Vrai.
C - La vitesse est une fonction affine du temps. Vrai.
D - La vitesse est proportionnelle au carr� de la position. Faux.
E - La vitesse est proportionnelle au carr� du temps. Faux.

Question 9
On consid�re un objet se d�pla�ant le long d'un axe (Ox). L'�volution de sa position x(t) par rapport � l'origine est repr�sent�e sur la figure ci-dessous. Quelles sont les affirmations exactes ?

A - La vitesse n'est pas constante entre O et A. Faux.
OA est lin�aire. x(t) = v t.
B - L'acc�l�ration est nulle entre les points A et B. Vrai ( le mobile est � l'arr�t ).
C - L'acc�l�ration moyenne est plus grande entre B et C qu'entre C et D. Vrai.
CD est un segment de droite, la vitesse est constante et l'acc�l�ration est nulle.
D - L'acc�l�ration est n�gative entre F et G. Vrai.
En G le mobile est � l'arr�t ; la vitesse diminue entre F et G.
E - L'acc�l�ration est nulle entre F et G. Faux.

Question 10
La figure suivante donne l'�volution de la position x d'un objet en fonction du temps. Cet objet ne se d�place que selon x.

A - L’'acc�l�ration est nulle. Vrai.
x est une fonction lin�aire du temps. x = v t avec v une constante.
B - L’acc�l�ration est constante et a = 2 m s-2. Faux.
C - La vitesse v est constante et v = 2 m /s. Vrai.
D - L'objet a un mouvement rectiligne uniforme. Vrai.
E - L'acc�l�ration est constante et vaut 2,5 m s-2. Faux.



Question 11
Un objet se d�place selon un axe x. Il poss�de une acc�l�ration a = 3 m s-2. Sa vitesse initiale vaut v(0)=1 m /s. et sa position initiale est x(0) = 2 m.
D�terminer la bonne expression de x(t) parmi les propositions suivantes.
A - x(t) = 1,5 t2 +t+ 2. Vrai.
x(t) = �at2 +v(0) t +x(0).
B - x(t) = 3 t2 +t+2. Faux.
C - x(t) = 0,5 t2 +t +2. Faux.
D - x(t) = 3t+2. Faux.
E - Aucune des affirmations n'est correcte. Faux.

Question 12
Une voiture qui se d�place selon un axe x freine pour �viter une collision. Sa vitesse � t=0 vaut v(0) = 15 m /s. Le freinage qui com�mence � t = 0 donne � la voiture une acc�l�ration a = - 5 m s-2 selon x. D�terminer la distance parcourue par la voiture lors du freinage.

A - 12,5 m. Faux.
v = at + v(0) ; dur�e du freinage : t = -v(0) / a = 15 / 5 = 3 s.
d = �at2 +v(0) t = -2,5 x32 +15 x3 = 22,5 m.
B - 45 m. Faux.
C - 3 m. Faux.
D - 3,5 m. Faux.
E - 22,5 m. Vrai.
Question 13
Un objet tombe sans vitesse initiale d'une hauteur H = 125 m en chute libre. Pour simplifier on consid�re que g = 10 m s-2. D�terminer � quelle date il touche le sol.
A - 10 s. Faux.
d = -�gt2 + H = 0 ; t = (2H / g)� = (250 / 10)� = 5 s.
B - t = 5 s. Vrai.
C - t = 2,5 s. Faux.
D - t = 1 s. Faux.
E - t = 7 s. Faux.

Question 14
Le graphe ci-dessous repr�sente l'acc�l�ration d'un objet qui se d�place uniquement selon un axe Ox. A t = 0, la position de l'objet est nulle ainsi que sa vitesse. D�terminer sa position � la date t = 1 s.


A . x = 3 m. Faux.
a = -15 / 5 t +15= -3 t+15.
La vitesse est une primitive de l'acc�l�ration et la vitesse initiale est nulle : v = -1,5 t2+15 t.
La position est une primitive de la vitesse et la position initiale est nulle : x = -0,5 t3 +7,5 t2 ;  x(1) = -0,5 +7,5 = 7.
B. - 3 m. Faux.
C. x = 7 m. Vrai.
D. x = - 7 m. Faux.
E. x = - 4 m. Faux.

Question 15
Deux v�hicules se d�placent sur une m�me route en ligne droite. On note v1(t) etr v2(t) leurs vitesses respectives, qui sont repr�sent�es sur la figure.


A - La r�sultante des forces s'exer�ant sur le v�hicule 1 est nulle. Faux.
V1 est une fonction affine du temps, le mouvement n'est pas uniforme.
B - L'acc�l�ration du v�hicule 2 est constante. Faux.
V2 n'est pas une fonction affine du temps.
C - La r�sultante des forces s'exer�ant sur le v�hicule 1 est constante. Vrai.
D - L'acc�l�ration du v�hicule 2 diminue au cours du temps. Faux.
E - L'acc�l�ration du v�hicule 2 augmente au cours du temps. Vrai.
V2 augmente ; la variation de la vitesse V2 est positive.

Question 16
Une personne se trouve assise dans un train, dans le sens de la marche. Les fen�tres sont ferm�es et le train roule � vitesse constante sur une voie horizontale. La personne jette une boule en l'air, verticalement, puis immobilise sa main. La boule retombe alors :
A - En avant de la main. Faux.
B - Sur la main. Vrai.
C - En arri�re de la main. Faux.
D - Sur le voisin. Faux.
E - Sur le sol. Faux.



Question 17
Un �tudiant met en place une exp�rience permettant de mettre en �vidence la d�composition de la lumi�re blanche par un prisme.
A - Cette exp�rience met en jeu le ph�nom�ne de r�fraction. Vrai.
B - Cette exp�rience met en jeu le ph�nom�ne de diffraction. Faux.
C - Cette exp�rience met en jeu le ph�nom�ne de dispersion. Vrai.
D - Le violet est plus d�vi� que le rouge. Vrai.
E - Le rouge est plus d�vi� que le violet. Faux.


Question 18
Les ultraviolets sont des radiations :
A - De longueur d'onde plus petite que le violet. Vrai.
B - De longueur d'onde plus grande que le violet. Faux.
C - De fr�quence plus petite que le violet. Faux.
D - De fr�quence plus grande que le violet. Vrai.
E - De longueur d'onde sup�rieure aux rayonnement gamma. Vrai
Question 19
Un jogueur veut conna�tre sa vitesse. Il mesure qu'il a parcouru 540 m en 3 minutes � vitesse constante. Sa vitesse est de :
A -5 m / s. Faux.
540 / (3 x60) = 3 m /s ou 3 x3,6 = 10,8 km / h.
B - 12,3 km / h. Faux.
C - 3,2 m / s. Faux.
D - 10,8 km / h. Vrai.
E - 6,4 km / h. Faux.
Question 20
Une onde se propage � une vitesse constante de 1 cm / s.
A - Cette onde a une acc�l�ration constante de 36 m s-2 � l'heure. Faux.
B - Cette onde parcourt 864 m par jour. Vrai.
0,01 x3600 x24 = 864 m.
C - Cette onde a une acc�l�ration constante de 360 m s-2 � l'heure. Faux.
D - Cette onde a une acc�l�ration constante de 3600 m s-2 � l'heure. Faux.
E - Cette onde parcourt 0,6 m � chaque minute. Vrai.
0,01 x60 = 0,6 m.
Question 21
Un satellite a une trajectoire circulaire avec une vitesse de l'ordre de 4000 m /s. On appelle R le rayon de la terre ( approxim� � 6000 km ), h l'altitude du satellite ( approxim� � 2 104 km) et T le temps afin que le satellite parcourt pile la distance d'un tout de la terre.
A - La formule donnant la vitesse du satellite est v = 2p(R +h) T. Faux.
B - Le temps de r�volution vaut approximativement 40 s. Faux.
C - La formule donnant la vitesse du satellite est v = 2p(R +h)  / T. Vrai.
D - Le temps de r�volution vaut approximativement 11 h. Vrai.
T = 2p(R +h)  / v ~ 6 (6 106 +2 107) / 4000 ~39 000 s soit 39000 / 3600 ~11 h.
E -  Le temps de r�volution vaut approximativement 0,04 jour. Faux.


  

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