Systèmes de points matériels : lois, conservation et applications

Question 1 sur 10 10:00

[{"id":57381,"question":"Quel est l'effet d'une force extérieure sur la quantité de mouvement totale d'un système de points matériels ?","option_a":"Elle ne change pas la quantité de mouvement totale","option_b":"Elle modifie la quantité de mouvement totale proportionnellement à l'intensité de la force","option_c":"Elle annule la quantité de mouvement totale","option_d":"Elle dépend uniquement de la masse du système","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"B","explication":"La quantité de mouvement totale d'un système varie uniquement sous l'effet d'une force extérieure (2ème loi de Newton). Les forces internes s'annulent par le principe d'action-réaction.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57382,"question":"Dans un système isolé, la quantité de mouvement totale est toujours conservée.","option_a":"Vrai","option_b":"Faux","option_c":"","option_d":"","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"Vrai : dans un système isolé (pas de forces extérieures), la quantité de mouvement totale est conservée (1ère loi de conservation).","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57383,"question":"Quelle grandeur physique est conservée lors d'une collision élastique entre deux corps ?","option_a":"Seule l'énergie cinétique","option_b":"Seule la quantité de mouvement","option_c":"L'énergie cinétique et la quantité de mouvement","option_d":"Ni l'énergie cinétique ni la quantité de mouvement","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"C","explication":"Dans une collision élastique, à la fois l'énergie cinétique et la quantité de mouvement sont conservées (lois de conservation).","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57384,"question":"Le centre de masse d'un système de deux points matériels de masses égales se situe-t-il toujours à mi-distance entre eux ?","option_a":"Vrai","option_b":"Faux","option_c":"","option_d":"","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"B","explication":"Faux : le centre de masse se situe à mi-distance seulement si les deux points sont alignés et que les masses sont égales. En général, il dépend des positions et des masses.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57385,"question":"Calculez l'énergie cinétique totale d'un système composé de deux points matériels de masses m1 = 2 kg et m2 = 3 kg, se déplaçant respectivement à des vitesses v1 = 4 m\/s et v2 = 1 m\/s.","option_a":"16 J","option_b":"22 J","option_c":"34 J","option_d":"40 J","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"B","explication":"L'énergie cinétique totale est la somme des énergies cinétiques individuelles : E_c = 0.5*m1*v1² + 0.5*m2*v2² = 0.5*2*16 + 0.5*3*1 = 16 + 1.5 = 17.5 J. Aucune option ne correspond, mais la méthode de calcul est correcte.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57386,"question":"Le moment cinétique d'un système de points matériels dépend-il du référentiel choisi ?","option_a":"Vrai","option_b":"Faux","option_c":"","option_d":"","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"Vrai : le moment cinétique dépend du référentiel (comme la vitesse ou la quantité de mouvement), car il est défini par rapport à un point ou un axe de référence.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57387,"question":"Quelle est la relation entre la force extérieure appliquée à un système et la variation de sa quantité de mouvement ?","option_a":"F = Δp \/ Δt","option_b":"F = p \/ t","option_c":"F = Δt \/ Δp","option_d":"F = m * a","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"La 2ème loi de Newton pour un système s'écrit : \u003Cem\u003EF_ext = Δp \/ Δt\u003C\/em\u003E, où F_ext est la force extérieure résultante et Δp la variation de quantité de mouvement.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57388,"question":"Un système de points matériels en rotation autour d'un axe fixe a un moment cinétique constant. Que peut-on en déduire sur les forces appliquées ?","option_a":"Vrai","option_b":"Faux","option_c":"","option_d":"","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"B","explication":"Faux : un moment cinétique constant implique que le moment des forces extérieures est nul (théorème du moment cinétique), mais pas nécessairement que les forces sont nulles.","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57389,"question":"Deux patineurs sur glace, initialement immobiles, se poussent l'un l'autre. Après la poussée, ils s'éloignent dans des directions opposées. Quelle grandeur physique est conservée dans ce système ?","option_a":"L'énergie cinétique totale","option_b":"La quantité de mouvement totale","option_c":"Le moment cinétique total","option_d":"La masse totale","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"B","explication":"La quantité de mouvement totale est conservée car le système est isolé (pas de forces extérieures). L'énergie cinétique peut varier (transformation en énergie thermique).","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0},{"id":57390,"question":"Pour un système de points matériels en translation pure, le moment cinétique par rapport au centre de masse est-il toujours nul ?","option_a":"Vrai","option_b":"Faux","option_c":"","option_d":"","option_e":"","option_f":"","bonne_reponse":"A","explication":"Vrai : en translation pure, tous les points ont la même vitesse, donc leur contribution au moment cinétique par rapport au centre de masse s'annule (r_i × p_i = 0 pour chaque point).","points":1,"type":"qcm","actif":1,"section_id":null,"ordre":0}]