Ressources · 5ᵉ · Technologie
Tester : solidité d'une structure et performances
Flexion et torsion : reconnaître comment une pièce est sollicitée et comment elle se déforme ; tester la tenue d’un matériau ou d’une structure avec un protocole fourni ; utiliser une simulation fournie de tenue mécanique ; mesurer une performance (vitesse, autonomie) avec un protocole fourni ; dire si un prototype est conforme au cahier des charges
À propos de cette page
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile ★ — 12 questions
Une planche posée sur deux appuis, chargée en son milieu, est sollicitée en :
- A. torsion
- B. flexion
- C. traction
- D. compression
Réponse
B. flexion — L’effort s’exerce en travers de la planche, qui se courbe.
On tourne la poignée d’un robinet grippé. La tige qui relie la poignée au robinet est sollicitée en :
- A. flexion
- B. compression
- C. traction
- D. torsion
Réponse
D. torsion — Un bout tourne, l’autre résiste : la tige se tord.
Une barrette fléchie redevient droite dès qu’on retire la masse. Sa déformation est :
- A. élastique
- B. permanente
- C. rompue
- D. exagérée
Réponse
A. élastique — Élastique : elle redevient comme avant.
La flèche d’une barrette en flexion, c’est :
- A. la longueur de la barrette
- B. la masse accrochée au milieu
- C. la distance dont elle descend
- D. l’angle dont tourne son bout
Réponse
C. la distance dont elle descend — Elle se mesure au réglet, là où la barrette plie le plus.
Pour mesurer l’angle de torsion d’une tige, on utilise :
- A. un réglet
- B. un rapporteur
- C. une balance
- D. un chronomètre
Réponse
B. un rapporteur — Un angle se mesure en degrés, au rapporteur.
Un protocole de test indique :
- A. le résultat qu’il faut obtenir
- B. le prix du matériel utilisé
- C. les étapes, le matériel, les mesures
- D. le nom de l’élève qui teste
Réponse
C. les étapes, le matériel, les mesures — On le suit sans rien changer pour pouvoir comparer.
Sur la carte de couleurs d’une simulation, la zone rouge est en général :
- A. la zone la plus sollicitée
- B. la zone la moins sollicitée
- C. l’endroit de la fixation
- D. une zone déjà cassée
Réponse
A. la zone la plus sollicitée — On le vérifie toujours sur la légende.
L’autonomie d’un objet sur batterie, c’est :
- A. sa vitesse la plus grande
- B. la durée de sa recharge
- C. la masse de sa batterie
- D. sa durée de fonctionnement
Réponse
D. sa durée de fonctionnement — Durée de fonctionnement avec une batterie complètement chargée.
Un robot parcourt 1,5 m en 5 s. Sa vitesse moyenne est :
- A. 3,3 m/s
- B. 7,5 m/s
- C. 0,3 m/s
- D. 6,5 m/s
Réponse
C. 0,3 m/s — v = d ÷ t = 1,5 ÷ 5 = 0,3 m/s.
Exigence : masse de 300 g au plus. Le prototype pèse 280 g. Le résultat est :
- A. conforme : 280 g, c’est moins
- B. non conforme : 280 g, c’est moins
- C. non conforme : il faut 300 g pile
- D. conforme : il dépasse 300 g
Réponse
A. conforme : 280 g, c’est moins — « Au plus » : la mesure doit être inférieure ou égale au niveau.
Un cadre rectangulaire en lattes se déforme. Pour le rendre indéformable, on ajoute :
- A. une latte parallèle à un côté
- B. une couche de peinture
- C. des vis plus longues
- D. une latte en diagonale
Réponse
D. une latte en diagonale — La diagonale le partage en deux triangles, qui ne se déforment pas.
1 m/s correspond à :
- A. 1 km/h
- B. 3,6 km/h
- C. 60 km/h
- D. 36 km/h
Réponse
B. 3,6 km/h — En 1 h = 3 600 s, on parcourt 3 600 m, soit 3,6 km.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Sous 100 g, une barrette fléchit de 0,7 mm (déformation élastique). Sous 400 g, elle fléchira de :
- A. 2,1 mm
- B. 1,1 mm
- C. 2,8 mm
- D. 0,7 mm
Réponse
C. 2,8 mm — La flèche est proportionnelle à la charge : 0,7 × 4 = 2,8 mm.
Trois barrettes identiques sauf le matériau, sous 200 g : A fléchit de 3 mm, B de 1 mm, C de 2 mm. La plus rigide est :
- A. B
- B. A
- C. C
- D. on ne peut pas le savoir
Réponse
A. B — Sous la même charge, la plus petite flèche désigne la plus rigide.
Un élève compare deux matériaux : la barrette A sur des appuis écartés de 20 cm, la barrette B sur des appuis écartés de 15 cm. Son essai :
- A. prouve que A est plus rigide
- B. prouve que B est plus rigide
- C. est juste s’il le refait trois fois
- D. ne permet pas de conclure
Réponse
D. ne permet pas de conclure — Deux paramètres changent : le matériau et l’écartement des appuis.
Pourquoi la déformée affichée par une simulation est-elle exagérée ?
- A. parce que la pièce va casser
- B. pour que la déformation se voie
- C. parce que le matériau est mauvais
- D. parce que l’effort est trop fort
Réponse
B. pour que la déformation se voie — Les vraies déformations sont souvent trop petites pour être vues.
Une simulation donne un coefficient de sécurité de 0,6. On peut prévoir :
- A. une pièce qui tient sans souci
- B. un déplacement de 0,6 mm
- C. une déformation élastique faible
- D. une déformation permanente
Réponse
D. une déformation permanente — Inférieur à 1 : déformation permanente, voire rupture.
Pour lancer une simulation de tenue mécanique, on entre :
- A. prix, couleur et masse
- B. matériau, fixations et efforts
- C. vitesse, autonomie et masse
- D. date, nom et classe
Réponse
B. matériau, fixations et efforts — Ce sont les trois données du calcul.
Durées mesurées : 4,7 s ; 4,9 s ; 4,2 s. La durée moyenne est :
- A. 4,6 s
- B. 4,2 s
- C. 13,8 s
- D. 4,9 s
Réponse
A. 4,6 s — (4,7 + 4,9 + 4,2) ÷ 3 = 13,8 ÷ 3 = 4,6 s.
Une lampe s’allume à 19 h 20 et s’éteint à 22 h 05. Son autonomie est de :
- A. 2 h 85 min
- B. 3 h 25 min
- C. 2 h 45 min
- D. 3 h 15 min
Réponse
C. 2 h 45 min — De 19 h 20 à 21 h 20 : 2 h ; puis 45 min.
Exigence : autonomie d’au moins 1 h 30 min. Mesure : 85 min. Conclusion :
- A. conforme : 85 est plus que 30
- B. non conforme : il manque 5 min
- C. conforme : 85 min dépasse 1 h
- D. non conforme : il manque 45 min
Réponse
B. non conforme : il manque 5 min — 1 h 30 min = 90 min ; 90 − 85 = 5 min.
Un bras est encastré dans un mur et l’effort s’exerce au bout. La zone la plus sollicitée est :
- A. au bout libre
- B. au milieu du bras
- C. répartie partout
- D. près du mur
Réponse
D. près du mur — Elle est près de la fixation ; c’est pourtant le bout libre qui bouge le plus.
Pourquoi simule-t-on une pièce avant de la fabriquer ?
- A. pour comparer des formes sans les fabriquer
- B. pour se passer ensuite de tout essai du prototype
- C. pour rendre la pièce réelle plus solide
- D. pour connaître le prix de la matière
Réponse
A. pour comparer des formes sans les fabriquer — On gagne du temps et de l’argent en comparant plusieurs solutions ; on confirme ensuite par un essai du prototype.
Un prototype respecte 4 exigences sur 5. Il est :
- A. validé à la majorité
- B. validé si la 5e est petite
- C. non validé
- D. à jeter entièrement
Réponse
C. non validé — Il faut que toutes les exigences soient conformes ; on corrige puis on refait les tests.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
On ouvre un pot de peinture avec un tournevis : la pointe glissée sous le couvercle, on pousse le manche vers le bas. La tige du tournevis est sollicitée en :
- A. flexion, l’effort est en travers
- B. torsion, comme quand on visse
- C. traction, on tire sur le manche
- D. compression, on écrase la tige
Réponse
A. flexion, l’effort est en travers — Ici, on ne fait pas tourner la tige : on appuie en travers de son bout, elle se courbe.
Une planchette de 6 cm de large et de 1 cm d’épaisseur sert de pont entre deux briques. Pour qu’elle plie le moins possible, on la pose :
- A. à plat, sur sa grande face
- B. en biais, à moitié penchée
- C. sur la tranche, debout
- D. peu importe, c’est le même bois
Réponse
C. sur la tranche, debout — Même matériau, même charge : posée sur la tranche, elle fléchit beaucoup moins.
Sous 200 g, la barrette A fléchit de 2 mm ; sous 400 g, la barrette B fléchit de 3 mm (déformations élastiques). On peut dire :
- A. A est plus rigide que B
- B. B est plus rigide que A
- C. A et B sont aussi rigides
- D. A, car sa charge est plus faible
Réponse
B. B est plus rigide que A — À charge égale (400 g), A fléchirait de 2 × 2 = 4 mm, plus que B.
À l’écran, une pièce simulée descend de 3 cm, mais le logiciel indique un déplacement maximal de 0,4 mm. La pièce réelle descend de :
- A. 3 cm
- B. 3,4 mm
- C. 30 mm
- D. 0,4 mm
Réponse
D. 0,4 mm — La déformée affichée est exagérée ; la vraie valeur est le déplacement maximal.
Un support simulé a une zone rouge près de sa fixation et un coefficient de sécurité de 2,4. Conclusion :
- A. il va casser près de la fixation
- B. il faut changer de matériau
- C. il tient ; la zone rouge souffre le plus
- D. la simulation est forcément fausse
Réponse
C. il tient ; la zone rouge souffre le plus — 2,4 est supérieur à 1 : la pièce tient ; le rouge montre seulement la zone la plus sollicitée.
Simulations : A : déplacement 0,5 mm, coefficient 0,8 ; B : déplacement 1,2 mm, coefficient 1,9. Exigence : coefficient supérieur à 1 et déplacement de 2 mm au plus. On retient :
- A. B, seul à respecter les deux
- B. A, car il bouge le moins
- C. A et B, qui conviennent
- D. aucun des deux supports
Réponse
A. B, seul à respecter les deux — A bouge peu, mais 0,8 est inférieur à 1 : il se déformerait définitivement.
On déclenche le chronomètre quand le robot, déjà lancé, franchit la ligne de départ. Pourquoi ?
- A. pour laisser démarrer le chronomètre
- B. pour rendre la distance plus courte
- C. pour économiser la batterie
- D. pour ne pas mesurer le démarrage
Réponse
D. pour ne pas mesurer le démarrage — On veut la vitesse de route, pas le temps de mise en mouvement.
Un robot met 20 s pour parcourir 5 m. Sa vitesse en km/h est :
- A. 0,25 km/h
- B. 0,9 km/h
- C. 4 km/h
- D. 1,4 km/h
Réponse
B. 0,9 km/h — 5 ÷ 20 = 0,25 m/s ; 0,25 × 3,6 = 0,9 km/h.
Une batterie tient de 10 h 50 à 14 h 15. Un élève écrit « 3,25 h ». L’autonomie exacte est :
- A. 3 h 25 min
- B. 3 h 65 min
- C. 4 h 25 min
- D. 2 h 25 min
Réponse
A. 3 h 25 min — De 10 h 50 à 13 h 50 : 3 h ; puis 25 min. 3,25 h vaudrait 3 h 15 min.
Durées : 8,4 s ; 8,6 s ; 13 s (au 3e essai, le robot a heurté le mur). La bonne démarche :
- A. faire la moyenne des trois : 10 s
- B. garder la plus courte : 8,4 s
- C. refaire le 3e essai, puis la moyenne
- D. garder la plus longue, par prudence
Réponse
C. refaire le 3e essai, puis la moyenne — Un essai où le protocole n’a pas été respecté ne compte pas : on le refait.
Exigence : bruit de 55 dB au plus. Mesure : 55 dB. Conclusion :
- A. non conforme, il faut moins de 55
- B. conforme, la limite est acceptée
- C. non conforme, il faut plus de 55
- D. impossible de conclure à égalité
Réponse
B. conforme, la limite est acceptée — « Au plus » : la mesure doit être inférieure ou égale au niveau.
Pour gagner en autonomie, une équipe monte une batterie deux fois plus grosse. Ensuite, elle doit :
- A. ne rien faire, c’est réglé
- B. remesurer seulement l’autonomie
- C. changer le cahier des charges
- D. refaire tous les tests concernés
Réponse
D. refaire tous les tests concernés — La batterie alourdit le robot : masse, vitesse et autonomie peuvent changer.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
Soutien scolaire à Marseille · Cours particuliers au collège · Aide aux devoirs