QCM physique, m�canique concours Audioproth�siste Toulouse 2019.

QCM Physique: m�canique, concours Audioproth�siste Toulouse 2019.

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M�canique (suite)
Question 23
Un volant de 3 m de diam�tre tourne � 120 tours / min. Sa fr�quence de rotation vaut :
120 / 60 = 2 tours / s ou 2 Hz ou 2 s^-1.
A - 0,5 s^-1. Faux
B - 2 s^-1. Vrai.
C - 0,5 Hz. Faux.
D - 2 Hz. Vrai.
E - 1 Hz. Faux.

Question 24
Une force de 5 N communique une acc�l�ration de 8 m s^-2 � une masse m₁ et une acc�l�ration de 24 m s^-2 � une masse m₂. Si les deux masses �taient li�es ensemble, l'acc�l�ration communiqu�e serait de ( m s^-2) :
m₁ = 5 / 8 =0,625 kg ; m₂ = 5 / 24 =0,208 kg ; m₁ +m₂ = 20 /24 = 5 / 6 kg ; a = 5 x6 /5 = 6 m s^-2.
A . 6. Vrai..
B - 8. Faux.
C - 16 Faux.
D - 24. Faux.
E . 32. Faux.

Question 25
Deux objets de masses respectives 8 et 2 kg sont au repos, l'un � c�t� de l'autre, sur une table lisse. La masse la plus �lev�e est alors acc�l�r�e par une force de 0,7 N tandis que l'autre l'est par une force de 1,4 N dans la m�me direction et au m�me instant. Une s�paration des deux objets d'une distance de 5 m est obtenue en (s) :
Premier objet : a = 0,7 / 8 m s^-2 ; x(t) =0,7 / 16 t².
Seconde masse : a = 1,4 / 2 m s^-2 ; x(t) = 1,4 / 4 t² =5,6 / 16 t².
5 = (5,6 -0,7) / 16 t² ; t =(5 x 16 /4,9)^�~ 4 s.
A . 2 s.
B - 4 s. Vrai.
C - 6 s. Faux
D - 8 s. Faux.
E - 10 s. Faux..

Question 26
Dans les m�mes conditions qu'� la question pr�c�dente et au m�me instant, les vitesses des objets de masses respectives 8 et 2 kg sont ( m/s) :
Premier objet : v = 0,7 / 8 t = 0,7 / 8 x4 =0,35 m /s. ou 0,35 x3,6 ~1,3 km / h.
Seconde masse : v = 1,4 / 2 t = 1,4 / 2 x 4 =2,8 m /s ou 2,8 x 3,6 ~10,1 km / h
A - 0,35 et 2,8. Vrai.
B - 2,8 et 0,35. Faux..
C -0,175 et 1,4. Faux.
D - 1,4 et 1,4 . Faux
E - 1,3 km / h et 10,1 km / h. Vrai.

Question 27
Le champ de gravitation de la terre acc�l�re une masse de 1 kg � une valeur de 5 m s^-2 en un point donn� de l'espace. le m�me champ, au m�me point, acc�l�re une masse de 3 kg � la valeur de ( m s^-2)) :
Le m�me champ, au m�me point de l'espace, communique la m�me acc�l�ration, quelle que soit la masse.
A - 1,7. Faux.
B - 5. Vrai.
C - 10. Faux.
D - 15. Faux.
E - 20. Faux.

Question 28
Un ascenseur de masse m = 250 kg transporte 3 personnes de masses respectives 60, 80 et 100 kg. Le moteur exerce une force de 5000 N. L'ascenseur s'�l�ve avec une acc�l�ration de ( m s^-2) :
( force motrice - poids) / masse totale = (5000 -490 x10) / (250 +60 +80 +100) ~0,2 m s^-2.
En prenant g = 9,8 au lieu de 10, on trouverait 0,4 m s^-2.
A - 0,1. Faux.
B - 0,2. Faux.
C - 0,4 . Vrai.
D - 0,1 N / kg. Faux.
E - 0,2 N / kg. Faux.

Question 29
Dans les m�mes conditions qu'� la question pr�c�dente, l'ascenseur s'�l�ve en 5 s de : ( en m ).
x(t) = � at² = 0,4 / 2 x25 =,5 m.
A - 1 m. Faux.
B - 5 m. Vrai.
C - 10 m. Faux.
D - 15 m. Faux.
E - 20 m. Faux.
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Question 30
Un camion de 5 t roule vers le nord � 20 m /s lorsqu'en 5 s il tourne de 70 � vers l'est en gardant la m�me vitesse. La variation de la quantit� de mouvement est de :
Seule la direction de la vitesse change, ; la norme du vecteur quantit� de mouvement ne change pas.
m v = 5000 x 20 = 10⁵ kg m s^-1.

AB = AC cos 20 = 10⁵ cos 20 = 9,4 10⁴ ; BD = CD -BC = 10⁵- 10⁵ sin 20 = 6,58 10⁴.
AD =(9,4² +6,58²)^� 10⁴ ~1,15 10⁵.
A . 1,15 10⁵ SI. Vrai.
B . 1,15 10⁵ kg m s^-1. Vrai.
C . 1,15 10⁵ N s. Vrai ( N = kg m s^-2).
D . 1,15 10⁵ g km s^-1. Vrai ( g km = kg m).
E . 1,15 10⁵ kg mm ms^-1.Vrai. (mm ms^-1 = 10^-3 m .(10^-3 s)^-1 = m s^-1).

Question 31
Une masse de 3 kg qui se d�place � 2 m /s heurte un butoir � ressort qui exerce une force F = 100 x, param�tres donn�s en unit�s SI. L'�nergie potentielle emmagasin�e dans le ressort lorsque la compression vaut 10 cm est ( en J) :
F = k x avec k = 100 ; E_pp = �kx² = 50 x² =50 x0,01 = 0,5 J.
A . 0,1 J. Faux.
B . 0,5 J. Vrai.
C . 1 J. Faux.
D . 2 J. Faux.
E . 10 J. Faux.

Question 32
Dans les m�mes conditions qu'� la question pr�c�dente, l'�nergie cin�tique au m�me point vaut :
Energie cin�tique initiale = �mv² = 0,5 x3 x4 =6 J.
Conservation de l'�nergie du {syst�me ressort masse} : 6 = 0,5 +E_c
finale ; E_{c finale} = 5,5 J.
A . 10 J.
B . 2 J.
C .1 J.
D . 0,5 J
E . 0,1 J.

Question 33
Une balle de 100 g est l�ch�e du sommet d'un b�timennt de 10 m et tombe en chute libre. Sa vitesse finale vaut ( m /s) :
x = �gt² ; v = gt ; x =v² /(2g) ; v= ( 2gx)^� = (2 x9,8 x10)^� 14 m / s.
A . 0,14.
B . 1,4.
C . 14. Vrai.
D . 140.
E . 1400.
Question 34
Une pierre de 200 g est lanc�e en l'air � la vitesse de 20 mm / ms, sous un angle de 60� avec l'horizontale et d'un point situ� � 20 m au dessus du sol. Son �nergie totale est de ( en J) :
20 mm / ms = 20 m /s.
On choisit l'origine de l'�nergie potentielle au sol : E_pp = mgh = 0,2 x9,8 x20 =39,2 J.
E_c = �mv² = 0,1 x20² =40 J. Energie totale = 40 +39,2 = 79,2 J
A . 79 J. Vrai.
B . 69 J.
C . 59 J.
D . 49 J
E . 39 J.

Question 35
Dans les m�mes conditions qu'� la question pr�c�dennte, sa vitesse 15 m au dessus du sol vaut ( en m /s) :
x(t) = 20 cos(60) t = 10 t ; z(t) = -4,9 t² +20 sin(60) t +20 = -4,9 t² +17,3 t +20.
15 = -4,9 t² +17,3 t +20 ; -4,9 t² +17,3 t +5 =0. R�soudre : D =17,3² +4 x4,9 x5 =397,3; t = (-19,93 -17,3) / (-9,8)~3,8 s.
v_x =10 m /s ; v_y = -9,8 t +17,3 = -9,8 *3,8 +17,3 = -19,93 m /s.
v =(10² +19,93²)^� ~ 22 m /s.
A 11.
B . 22. Vrai.
C . 33.
D . 44.
E . 55.

Question 36
Une masse de 20 kg est lanc�e verticalement vers le haut avec une vitesse initiale de 50 m /s. Son �nergie cin�tique au bout de 3 s vaut :
v(t) = -9,8 t +50 = -9,8 x3 +50 = 20,6 m /s.
E_c = 0,5 x20 x20,6² ~4,2 10³ J ou 4,2 10³ / 3600 ~1,18 kWh.
A . 4,2 10² J.
B. 4,2 10³ J. Vrai.
C. 4,2 10⁴ J.
D. 1,2 10^-3 kWh.
E. 1,2 10^-2 kWh.

Question 37.
Dans les m�mes conditions qu'� la question pr�c�dente, son �nergie potentielle au bout du m�me temps vaut :
z(t) = -4,9 t² + 50 t ; = -4,9 x9 +50 x3 =105,9 m.
Origine de l'�nergie potentielle au sol : E_pp = mg z = 20 x9,8 x105,9 =2,1 10⁴ J. ou 2,1 10⁴ / 3600 = 5,8 kWh.
A .2,1 10⁴ J. Vrai.
B . 2,1 10⁵ J.
C . -2,1 10⁴ J.
D . -5,8 10^-3 kWh.
E . 5,8 10^-3 kWh.

Question 38
La relativit� retreinte.
A. est due � Max Planck. Vrai.
B. est une extension de la m�canique classique aux objets dont la vitesse est proche de celle de la luli�re. Vrai.
C. implique des r�f�rentiels non-galil�ens. Faux.
D. est une th�orie d�velopp�e au temps d'Aristote. Faux..
E. autorise des objets � se d�placer plus vite que la lumi�re. Faux.

Sujet 3 : �nergie, mati�re et rayonnement.
Question 39 Un laser donn� :
A. a un fonctionnement bas� sur le m�me principe que le maser.
B. a un fonctionnement bas� sur l'inversion de population. Vrai.
C . peut �tre utilis� pour faire de la spectroscopie.
D.utilise l'�mission spontan�e.
E . utilise l'�mission stimul�e. Vrai.

Question 40
Les ondes de mati�re ::
A. peuvent �tre macroscopiques.
B. sont associ�es au physicien Loius de Broglie. Vrai.
C.sont importantes pour le fonctionnement d'un t�l�phone portable.
D .�taient connues par Isaac Newton.
E Interviennent dans le fonctionnement d'un laser � atomes..

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