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QCM de mécanique
bonjour à tous,
J'ai un QCM de mécanique à valider et j'aimerai savoir si mes réponses sont juste ( ou fausse 
)
il y a 7 questions
1) on néglige les frottements de l'air. au sommet d'une trajectoire d'une boule de pétanque,
a) la composante verticale de la vitesse est nulle
b) la vitesse est nulle
c) la composante horizontale de l'accélération est nulle
d) l'accélération est nulle
e) la composante horizontale de la vitesse est nulle
J'ai répondu a et c
2) Considérons une pierre de masse m tournant dans une fronde (modélisée par une ficelle de longueur L). le mouvement est circulaire uniforme et la ficelle de la fronde fait un angle A avec l'horizontale ,
a) soit T la norme de la tension de la ficelle de la fronde on a ,
b) Si on ne néglige pas la poids , l'accélération a une composante verticale
c) la vitesse est constante donc l'accélération est nulle
d) la vitesse angulaire est
j'ai répondu b et d
3) un homme de masse m se pèse dans un ascenseur en train de monter en accélérant.
F est la force de l'homme exercé sur la balance
a)
b)
c)
ma réponse : c
4) je suis en train d'enfoncer une punaise dans un mur. Pendant tout le mouvement
a) la norme de la force de mon doigt sur la punaise est égale a la norme de la force de la punaise sur mon doigt seulement si le mvt est rectiligne uniforme
b) la norme de la force de mon doigt sur la punaise est tjrs égale a la norme de la punaise sur le mur
c) la force de mon doigt sur la punaise est tjrs égale en norme a la force de la punaise sur le mur
d) a norme de la force de mon doigt sur la punaise est égale a la norme de la force de la punaise sur le mur seulement si le mvt est rectiligne uniforme
j'ai répondu b et d mais je ne voit pas la différence entre la c et la b
5) considérons un pendule simple qui se balance tel que ou x est l'angle du pendule avec la verticale
au moment où le pendule atteint l'amplitude max :
a) la tension du fil s'annule
b)l'accélération normal est nulle
c)l'accélération tangentielle est nulle
j'ai répondu b
6) un cube de masse 705g glisse sur un plan incliné faisant un angle de 8° avec l'horizontale. Sachant que le coefficient de frotement entre les materieux du cube et du plan vaut 0,6 donner la valeur de la force de frottement solide s'exerçant sur le cube.
il n'y a aucune proposition et je ne sais pas du tout comment m'y prendre
7 ) l'axe Oz est dirigé vers le haut. On accroche une masse m à un ressort qui se stabilise alors à l'altitude z0. puis on tire sur le ressort et on lâche la masse. La masse a alors un mvt oscillant sur l'axe Oz.
on appelle P la norme du poids, f la norme de la force de frotement e F la norme de la force du ressort sur la masse
a) si on ne néglige pas les frottements de l'air, alors lorsque la masse monte on a F>P
b) lorsque la masse passe par un maximum son accélération est nulle
c) Lorsque la masse passe par z=z0 on a F=P même si
d) si on ne néglige pas les frottements de l'air, alors lorsque la masse monte on a F<P
J'ai répondu a
Voilà !!
Désolée pour la longueur du post et merci d'avance
Bonjour,
Quelques éléments de réponse :
1 et 2 : OK
3 :erreur ; pour le montrer applique la RFD à la personne dans l'ascenseur et démontre que l'action de la balance sur la personne est supérieure à mg ; ensuite : principe des actions réciproques (action - réaction)
4 : il s'agit de tester si tu connais le principe des actions réciproques et si tu connais la RFD. Pour c et d : peut-être faut-il remplacer, à une des deux lignes, le mot "mur" par le mot "doigt" ???
5 : OK
6 écris la RFD en écrivant que la norme de la composante tangentielle Rt de la réaction du plan est égale au produit du coefficient de frottement par la norme de la composante normale de la force de frottement : Rt=f.Rn.
Je n'ai pas eu le temps de répondre plus tôt à la 7.
proposition a :
si le solide monte, le vecteur vitesse est orienté vers le haut et le vecteur force de frottement vers le bas. La RFD projeté sur l'axe (Oz) vertical ascendant s'écrit :
donc :
La masse partant de son altitude minimum est dans un premier temps, animé d'un mouvement accéléré vers le haut : . On a alors : F>P : la proposition a) est exacte. Cependant, comme la vitesse va nécessairement s'annuler en position d'altitude maximale, cette phase ascendante accéléré est nécessairement suivie d'une phase décéléré vers le haut au cours de laquelle
. Comme l'intensité de f décroît quand la vitesse décroît pour s'annuler lorsque la vitesse s'annule, le mouvement ascendant de la masse, dans la partie haute de sa trajectoire correspond nécessairement à F<P. Difficile d'être plus précis en ignorant la loi donnant f en fonction de v mais il est certain que la proposition a) , telle qu'elle est écrite, est fausse . idem pour d)
merci beaucoup d'avoir pris le temps de me repondre 
!!
pour la trois je pense a la réponse a. en fait je pense que l'h accéléré exerce une force sur la balance = m(g+a) > mg (si a est l'accélération de l'ascenseur) mais je sais pas si c'est bon.
pour la question six j'ai fait un schéma mais je sais pas trop. j'ai dis que la composante normale était : mg*cos(8)
je trouve 4,1 pour la force de frottement mais je sais pas si c'est bon .
mais pour la sept je ne comprends pas pourquoi a est fausse.
et dans ce cas je n'ai aucune idée de réponse pour la 7
a et aussi pour la quatre je me suis trompé en écrivant l'énoncé
la réponse b) la norme de la force de mon doigt sur la punaise est tjrs égale a la norme de la punaise sur mon doigt
je pense que cette proposition est juste (action réciproque).
mais je ne comprends pas ce que ça change si on est dans un mouvement rectiligne uniforme. (même si je redonderai d car le principe des actions réciproques s'applique quel que soit le mouvement)
la réponse b) la norme de la force de mon doigt sur la punaise est tjrs égale a la norme de la punaise sur mon doigt
je pense que cette proposition est juste (action réciproque).
Exact !
Pour la 6 : Rt = f.m.g.cos(
)
pour la trois je pense a la réponse a. en fait je pense que l'h accéléré exerce une force sur la balance = m(g+a) > mg (si a est l'accélération de l'ascenseur) mais je sais pas si c'est bon.
Si tu notes Fb la force exercée par la balance sur l'homme, la RFD projetée sur un axe vertical ascendant donne : m.a=Fb - m.g donc Fb = m(g+a) ; principe des actions réciproques : Fb = F
mais pour la sept je ne comprends pas pourquoi a est fausse.
Relis bien ma démonstration : je démontre que la proposition a) est bonne dans la partie basse de la trajectoire lors du mouvement ascendant mais pas dans la partie haute du même mouvement ascendant. On ne peut donc pas affirmer que F est supérieur à P pendant tout le mouvement de montée de la masse.
Pour la 7 : aucune proposition n'est correcte. J'espère que le concepteur de ce QCM ne s'est pas arrêté à la première moitié de mon raisonnement : celle où je démontre que la proposition est exacte dans la partie basse !
Bonjour,
Hier soir tard,je n'avais pas assez réfléchi à la 7 : je crois que ton professeur attend que tu répondes c).
La situation z = 0 est une situation d'équilibre stable . A l'équilibre les frottements sont nul puisque les forces de frottement dépendent de la vitesse :force proportionnelle à v ou à v2 selon le domaine de vitesse.Ils s'annulent donc lorsque la vitesse est nulle. En z = z0 tu as donc F = P à l'équilibre stable. Cela reste-t-il vrai en cours de mouvement ?
P est une force constante. F est une force qui ne dépend que de la raideur du ressort et de sa longueur : elle a donc la même valeur au passage en z = Z0 qu'il y ait mouvement ou pas.
Au cours du mouvement le passage en z = z0 correspond donc à F = P mais en ce point la somme des forces n'est plus nulle : le produit masse .accélération est égal à la force de frottement.
Puisque tu as quelques difficultés avec la réponse 7a), je peux tenter une démonstration susceptible de t'aider, même si rien n'est dit dans l'énoncé sur la nature du ressort. Je vais supposer celui-ci parfaitement élastique, de raideur k.On a alors :
F = k.Al
avec Al : allongement = (longueur à la date t) -(longueur à vide - masse décrochée).
Soit 
l la valeur particulière de Al à l'équilibre : dans ce cas : F = P , donc : P=k.l.
A une date t quelconque où la cote est z : l'allongement est Al = l - (z-zo) : réfléchis bien au signe - : si (z-zo)>0 : le ressort est moins long qu'à l'équilibre... Ainsi : F =k.(l-(z-zo))
et
F-P = k.(l-(z-zo))-k.l=-k.(z-zo)
Le signe de (F-P) est le signe de -(z-zo) : (F-P) est négatif quand la masse est au-dessus de sa position d'équilibre et (F-P) est positif quand la masse est en-dessous de sa position d'équilibre.
Hier j'écrivais : " la proposition a) est bonne dans la partie basse de la trajectoire lors du mouvement ascendant mais pas dans la partie haute du même mouvement ascendant" Si on fait l'hypothèse d'un ressort parfaitement élastique, on peut être un peu plus précis : la proposition a) est bonne dans la moitié inférieure de la trajectoire (z-zo<0) et fausse dans la moitié supérieure (z-zo>0)
Remarque : on pourrait résumer tout cela en disant que la résultante est une force de rappel : c'est à dire une force orientée constamment vers la position d'équilibre stable.
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