Objectif du Plan d'études romand (PER)
GYM PAM 2 — Option spécifique : physique et applications des mathématiques.
Aperçu des questions
1La pression au fond d'un récipient rempli d'eau ne dépend que de la hauteur d'eau, pas de la forme du récipient.
VraiFaux
2Comment un énorme navire en acier, bien plus dense que l'eau, peut-il flotter ?
Sa coque déplace un grand volume d'eau, dont le poids le soutientSa forme profilée fend l'eau et l'empêche de s'enfoncerLa tôle des coques est un alliage d'acier moins dense que l'eauL'eau de mer, salée et dense, porte naturellement presque tous les objets
3Une force de $200$ N s'exerce, répartie sur une surface de $0{,}5$ m². Quelle est la pression exercée (en Pa) ?
4En plongée sous-marine, la pression diminue à mesure que l'on descend en profondeur.
VraiFaux
5Dans un cric hydraulique, pourquoi une petite force sur un petit piston suffit-elle à soulever une voiture ?
Le liquide multiplie l'énergie mécanique qu'on lui fournit au départLa pression se transmet partout et agit sur une grande surfaceLe grand piston reçoit la même force, mais répartie sur plus de surfaceL'huile du cric encaisse une partie de l'effort et le restitue amplifié
6Un cric hydraulique a un petit piston de $5$ cm² et un grand de $100$ cm². Quelle force (en N) obtient-on sur le grand piston en appuyant avec $50$ N sur le petit ?
7Associe chaque notion à la situation qui l'illustre.
À associer par paires :
Pression = force / surfacePoussée d'ArchimèdePression atmosphériquePrincipe de Pascal
des raquettes à neige empêchent de s'enfoncer dans la poudreusele freinage transmis aux quatre roues d'une voitureun objet paraît plus léger une fois plongé dans l'eauune ventouse qui tient collée contre une vitre
8Même avec des poumons surpuissants, il serait impossible de boire avec une paille droite de 20 mètres de long.
VraiFaux
9Au XVIIᵉ siècle (vers 1654), on attela 16 chevaux pour tenter d'écarter deux hémisphères de métal dont on avait retiré l'air. Pourquoi était-ce si difficile ?
Les surfaces métalliques polies, plaquées, ont fini par se souder à froidLe vide intérieur exerçait une force d'aspiration qui les retenait colléesLa pression de l'air extérieur les plaquait l'une contre l'autreLa dépression avait créé un champ qui aimantait fortement le métal
10Quelle est la pression exercée par l'eau (en Pa) à $3$ m de profondeur ? ($\rho_{eau} = 1000$ kg/m³, $g = 10$ N/kg)
11Un ballon d'hélium lâché s'élève dans le ciel (l'air le pousse vers le haut), puis finit par s'arrêter à une certaine altitude. Pourquoi ne monte-t-il pas indéfiniment ?
La gravité terrestre devient bien trop forte en montant et finit par l'emporterIl atteint une couche d'air compacte qu'il ne parvient pas à traverserLe froid glacial de la haute altitude le fait forcément redescendreL'air se raréfie en montant : la poussée faiblit jusqu'à égaler son poids
Les bonnes réponses se découvrent en jouant le Kwiiz.
