Ch06 – Équilibre d'un solide en rotation – QCM

Question 1

Moment d’une force – Définition

Le moment d’une force mesure :

la vitesse de déplacement d’un objet la masse de l’objet l’aptitude de cette force à faire tourner un solide autour d’un axe la température de l’objet

Question 2

Unité du moment

L’unité du moment d’une force est :

le newton (N) le newton-mètre (N·m) le kilogramme (kg) le mètre par seconde (m/s)

Question 3

Bras de levier – Effet sur la rotation

Pour ouvrir une porte, il est plus facile de pousser :

loin de la charnière, au niveau de la poignée près de la charnière exactement sur la charnière cela ne change rien

Question 4

Moment nul

Le moment d’une force est nul lorsque :

la force est très grande l’objet est lourd le bras de levier est très grand la droite d’action de la force passe par l’axe de rotation

Question 5

Centre de gravité – Définition

Le centre de gravité d’un objet est :

le point le plus haut de l’objet le point le plus lourd de l’objet le point où l’on peut considérer que tout le poids est concentré le point de contact avec le sol

Question 1

Calcul de moment – Contexte professionnel

Un menuisier agenceur serre un boulon avec une clé de 0,30 m. Il exerce une force de 50 N perpendiculaire à la clé. Le moment de cette force vaut :

150 N·m 15 N·m 0,006 N·m 50,3 N·m

Question 2

Condition d’équilibre

Un solide est en équilibre de rotation lorsque :

la somme algébrique des moments de toutes les forces est nulle toutes les forces sont nulles le solide tourne à vitesse constante le solide est très lourd

Question 3

Équilibre – Application professionnelle

Un ébéniste vérifie l’équilibre d’une étagère. Une charge de 60 N est placée à 0,80 m du pivot. Pour l’équilibre, un câble situé à 0,40 m du pivot doit exercer une force de :

30 N 60 N 80 N 120 N

Question 4

Signe du moment

Par convention, un moment est positif lorsque la force tend à faire tourner le solide dans le sens :

horaire (sens des aiguilles d’une montre) quelconque antihoraire (sens inverse des aiguilles d’une montre) vertical

Question 5

Basculement – Stabilité

Un poseur de cuisines installe une armoire haute. Pour éviter le basculement, il faut que :

le centre de gravité soit le plus haut possible la verticale passant par le centre de gravité reste à l’intérieur de la base de sustentation la base de sustentation soit la plus étroite possible l’armoire soit la plus légère possible

Question 1

Calcul de moment – Bras de levage

Un bras de levage pivotant de 2 m supporte un panneau de 45 kg. En prenant \(g = 10\) N/kg, le moment du poids du panneau par rapport au pivot vaut :

90 N·m 45 N·m 900 N·m 450 N·m

Question 2

Équilibre – Détermination d’une distance

Sur une barre en équilibre autour d’un pivot, une force \(F_1 = 200\) N s’exerce à 0,60 m du pivot. Une force \(F_2 = 150\) N doit s’exercer à une distance \(d_2\) du pivot pour l’équilibre. Quelle est cette distance ?

0,80 m 0,45 m 1,20 m 0,60 m

Question 3

Bras de levier – Force oblique

Si la force appliquée n’est pas perpendiculaire au segment reliant l’axe au point d’application, le bras de levier est :

égal à la longueur de ce segment égal à zéro égal au double de ce segment inférieur à la longueur de ce segment

Question 4

Centre de gravité – Détermination expérimentale

Pour déterminer expérimentalement le centre de gravité d’un plateau en forme de L, un ébéniste doit :

mesurer la masse du plateau suspendre le plateau par deux points différents et tracer les verticales correspondantes tracer les diagonales du plateau poser le plateau à plat et repérer le point le plus lourd

Question 5

Basculement – Analyse de situation

Une bibliothèque haute (2 m) et étroite (0,30 m de profondeur) est chargée uniquement sur les étagères du haut. Par rapport à la même bibliothèque chargée en bas :

elle est plus stable car le poids est plus grand en haut la stabilité est identique car la masse totale est la même elle est moins stable car le centre de gravité est plus haut elle ne peut pas basculer car elle est posée au sol