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Simuler et mesurer pour valider
Chapitre : La modélisation du comportement (4e) ›
Programme de référence : Programme d'enseignement de technologie du cycle 4 (BO n° 9 du 29 février 2024)
La modélisation du comportement fait partie du programme de technologie en 4e. Elle repose sur des modèles et sur la simulation numérique. Ce chapitre s'appuie aussi sur les grandeurs physiques, leur mesure et les instruments qui permettent de les obtenir. Ce quiz ne demande pas de réciter des définitions : il propose des situations à analyser, des comparaisons de vitesses et de branchements, des erreurs de raisonnement à repérer. Une seule réponse est juste à chaque question, et chaque correction rappelle le point du cours utile.
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Questions à revoir
À jouer ensuite
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Simuler un système et mesurer ses grandeurs
Simulation de résistance, crash-test virtuel, grandeurs physiques, unités, capteurs et instruments de mesure : vrai ou faux pour réviser le cycle 4.
-
La modélisation du comportement (4e)
Simulation numérique, modèle, crash-test virtuel, simulateur de vol, mesure, unités SI, capteurs : un entraînement sur le chapitre de technologie de 4e.
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Simuler et mesurer pour valider
Une seule bonne réponse par question. La correction et l’explication s’affichent aussitôt.
Vous n’avez pas encore tenté ce quiz.
-
Question 1 / 18
Un constructeur réalise un crash-test virtuel de sa nouvelle voiture et constate une déformation trop importante à l'avant. Quelle démarche est la plus cohérente ?
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-
Question 2 / 18
Le coureur A parcourt 400 m en 50 s, le coureur B parcourt 800 m en 90 s. Lequel court le plus vite, et pourquoi ?
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-
Question 3 / 18
Un élève veut mesurer l'intensité du courant qui traverse une lampe, puis la tension aux bornes de cette même lampe. Quel branchement doit-il choisir ?
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-
Question 4 / 18
Un logiciel de simulation de résistance repère les zones les plus sollicitées d'une pièce. Un concepteur veut alléger cette pièce sans la fragiliser. Par où doit-il commencer ?
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-
Question 5 / 18
Deux mesures d'une même longueur valent 12,3 mm. La première est donnée avec une incertitude de 0,1 mm, la seconde avec une incertitude de 0,5 mm. Laquelle a l'incertitude la plus faible ?
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-
Question 6 / 18
Un constructeur annonce la vitesse d'un véhicule en km/h, un laboratoire la mesure en m/s. Peut-on comparer directement les deux nombres ?
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-
Question 7 / 18
Un élève calcule la vitesse de son chariot en divisant la masse relevée à la balance par la durée du parcours. Quelle est son erreur ?
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-
Question 8 / 18
Un élève dit : « La simulation m'a montré une image de la pièce, donc j'ai testé la pièce réelle. » Quelle est l'erreur de raisonnement ?
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-
Question 9 / 18
Un objet parcourt la même distance, mais met deux fois plus de temps. Que devient sa vitesse ?
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-
Question 10 / 18
Un élève connaît la distance parcourue par une trottinette, mais veut calculer sa vitesse. Quelle grandeur doit-il encore mesurer, et avec quel instrument ?
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-
Question 11 / 18
Un élève affirme : « Comme un modèle est simplifié, une simulation qui s'appuie dessus ne sert à rien. » Quel raisonnement est le plus juste ?
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-
Question 12 / 18
Quel point commun relie le mieux un simulateur de vol à une simulation numérique ?
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-
Question 13 / 18
Un élève lit 4 N sur un dynamomètre et en conclut que l'objet a une masse de 4 kg. Quelle est l'erreur de raisonnement ?
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-
Question 14 / 18
Pour connaître la température réelle d'une pièce dans un atelier, un ingénieur hésite entre un capteur et une simulation numérique. Quel est le choix le plus juste ?
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-
Question 15 / 18
Un ingénieur relance cinq fois la même simulation, avec le même modèle, et obtient toujours le même résultat. Peut-il en conclure que la solution est validée ?
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-
Question 16 / 18
Un élève calcule une vitesse en divisant une distance en mètres par une durée en minutes, puis écrit le résultat en m/s. Que faut-il corriger ?
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-
Question 17 / 18
Un élève veut mesurer la masse d'un cartable avec un multimètre, en pensant que tout appareil de mesure peut mesurer n'importe quelle grandeur. Quelle remarque est juste ?
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-
Question 18 / 18
Un élève dit : « La zone la plus sollicitée d'une pièce est la plus solide, puisque la simulation la signale. » Quelle est son erreur ?
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Comment jouer
- Quatre propositions, une seule bonne réponse.
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- Touches 1 à 4 ou A à D au clavier. Affichage « Une par une » ou « Toutes ».
- Mode « Libre » : pas de limite de temps, record enregistré à part.
Réponses et explications
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-
Un constructeur réalise un crash-test virtuel de sa nouvelle voiture et constate une déformation trop importante à l'avant. Quelle démarche est la plus cohérente ?
Réponse B : Modifier la conception, puis refaire la simulation avant toute fabrication
La simulation sert à valider une solution avant fabrication. Un résultat défavorable impose de revoir la conception, puis de simuler à nouveau.
-
Le coureur A parcourt 400 m en 50 s, le coureur B parcourt 800 m en 90 s. Lequel court le plus vite, et pourquoi ?
Réponse B : Le coureur B : sa vitesse est d'environ 8,9 m/s, contre 8 m/s pour A
Le coureur A parcourt 400 m en 50 s, soit 8 m à chaque seconde. Le coureur B parcourt 800 m en 90 s, soit environ 8,9 m à chaque seconde : il va donc plus vite.
-
Un élève veut mesurer l'intensité du courant qui traverse une lampe, puis la tension aux bornes de cette même lampe. Quel branchement doit-il choisir ?
Réponse C : Un ampèremètre en série pour l'intensité, puis un voltmètre en dérivation pour la tension
L'ampèremètre se branche en série pour mesurer l'intensité qui traverse la lampe ; le voltmètre se branche en dérivation, en parallèle, pour mesurer la tension à ses bornes.
-
Un logiciel de simulation de résistance repère les zones les plus sollicitées d'une pièce. Un concepteur veut alléger cette pièce sans la fragiliser. Par où doit-il commencer ?
Réponse D : Dans les zones peu sollicitées, à vérifier lors d'une nouvelle simulation
Les zones peu sollicitées sont des pistes pour retirer de la matière. Il faut ensuite refaire la simulation pour vérifier que la pièce respecte toujours les exigences de résistance.
-
Deux mesures d'une même longueur valent 12,3 mm. La première est donnée avec une incertitude de 0,1 mm, la seconde avec une incertitude de 0,5 mm. Laquelle a l'incertitude la plus faible ?
Réponse A : La première, car 0,1 mm est inférieur à 0,5 mm
La première est donnée avec une incertitude de 0,1 mm, contre 0,5 mm pour la seconde. Le fait que les valeurs mesurées soient identiques ne rend pas leurs incertitudes égales.
-
Un constructeur annonce la vitesse d'un véhicule en km/h, un laboratoire la mesure en m/s. Peut-on comparer directement les deux nombres ?
Réponse A : Pas directement : il faut convertir les deux vitesses dans la même unité
La vitesse s'exprime en m/s ou en km/h : ce sont deux unités d'une même grandeur. Il faut les ramener à une même unité avant de comparer les nombres.
-
Un élève calcule la vitesse de son chariot en divisant la masse relevée à la balance par la durée du parcours. Quelle est son erreur ?
Réponse C : Il faut diviser la distance parcourue par la durée : la masse n'intervient pas
La vitesse se calcule en divisant la distance parcourue par la durée. La balance donne une masse, grandeur qui n'intervient pas dans ce calcul.
-
Un élève dit : « La simulation m'a montré une image de la pièce, donc j'ai testé la pièce réelle. » Quelle est l'erreur de raisonnement ?
Réponse A : Il confond simulation et essai réel : le modèle n'éprouve pas la pièce physiquement
Une image issue d'une simulation visualise un résultat calculé à partir d'un modèle ; elle ne correspond pas à un essai physique sur la pièce réelle.
-
Un objet parcourt la même distance, mais met deux fois plus de temps. Que devient sa vitesse ?
Réponse D : Elle est divisée par deux, car le temps de parcours a doublé
La vitesse est la distance divisée par la durée. Si la durée double à distance égale, le quotient devient deux fois plus petit : l'objet va deux fois moins vite.
-
Un élève connaît la distance parcourue par une trottinette, mais veut calculer sa vitesse. Quelle grandeur doit-il encore mesurer, et avec quel instrument ?
Réponse B : La durée du parcours, avec un chronomètre
La vitesse se calcule avec la distance et la durée. Le chronomètre mesure des durées ; la balance, le thermomètre et le dynamomètre mesurent d'autres grandeurs.
-
Un élève affirme : « Comme un modèle est simplifié, une simulation qui s'appuie dessus ne sert à rien. » Quel raisonnement est le plus juste ?
Réponse C : Il peut aider à étudier le fonctionnement et prévoir l'évolution du système
Un modèle est une représentation simplifiée du système. Malgré cette simplification, la simulation numérique permet d'étudier son fonctionnement et de prévoir son évolution.
-
Quel point commun relie le mieux un simulateur de vol à une simulation numérique ?
Réponse D : Les deux permettent d'étudier un système sans utiliser le système réel
Le simulateur de vol permet de s'entraîner sans avion réel ; la simulation numérique imite un système réel par un programme. Dans les deux cas, l'objet réel n'est pas utilisé.
-
Un élève lit 4 N sur un dynamomètre et en conclut que l'objet a une masse de 4 kg. Quelle est l'erreur de raisonnement ?
Réponse B : Il confond une force, mesurée en newtons, avec une masse, mesurée en kilogrammes
Le dynamomètre mesure l'intensité d'une force, exprimée en newtons. Une masse, elle, s'exprime en kilogrammes et se mesure avec un autre instrument.
-
Pour connaître la température réelle d'une pièce dans un atelier, un ingénieur hésite entre un capteur et une simulation numérique. Quel est le choix le plus juste ?
Réponse A : Le capteur mesure la température réelle ; la simulation calcule à partir d'un modèle
Un capteur transforme la grandeur physique mesurée en signal électrique. Une simulation numérique imite un système à partir d'un modèle : elle ne mesure pas la grandeur réelle.
-
Un ingénieur relance cinq fois la même simulation, avec le même modèle, et obtient toujours le même résultat. Peut-il en conclure que la solution est validée ?
Réponse D : Non : la répétition ne prouve pas que le modèle représente bien l'objet
Les résultats d'une simulation dépendent de la qualité du modèle utilisé. Des résultats identiques ne prouvent pas que le modèle représente bien l'objet.
-
Un élève calcule une vitesse en divisant une distance en mètres par une durée en minutes, puis écrit le résultat en m/s. Que faut-il corriger ?
Réponse C : Il faut exprimer la durée en secondes pour obtenir un résultat en m/s
La vitesse en m/s suppose une distance en mètres et une durée en secondes (symbole s). Avec des minutes, le quotient ne donne pas des mètres par seconde.
-
Un élève veut mesurer la masse d'un cartable avec un multimètre, en pensant que tout appareil de mesure peut mesurer n'importe quelle grandeur. Quelle remarque est juste ?
Réponse A : Le multimètre sert à mesurer des grandeurs électriques ; une masse se mesure avec une balance
Le multimètre sert à mesurer des grandeurs électriques ; une masse se mesure avec une balance.
-
Un élève dit : « La zone la plus sollicitée d'une pièce est la plus solide, puisque la simulation la signale. » Quelle est son erreur ?
Réponse D : Une zone très sollicitée est plus exposée : les contraintes calculées y sont élevées
La simulation de résistance repère les zones les plus sollicitées : ce sont les plus exposées, celles à surveiller, et non les plus sûres.
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Simuler et mesurer pour valider
Nom : Date :
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Questions
- 1
Un constructeur réalise un crash-test virtuel de sa nouvelle voiture et constate une déformation trop importante à l'avant. Quelle démarche est la plus cohérente ?
- AFabriquer la voiture telle quelle, car une simulation ne prouve rien
- BModifier la conception, puis refaire la simulation avant toute fabrication
- CSupprimer le crash-test virtuel et ne faire que des essais réels
- DConclure que la voiture est sûre, puisque le résultat est calculé par ordinateur
- 2
Le coureur A parcourt 400 m en 50 s, le coureur B parcourt 800 m en 90 s. Lequel court le plus vite, et pourquoi ?
- ALe coureur A, car il met moins de temps à courir
- BLe coureur B : sa vitesse est d'environ 8,9 m/s, contre 8 m/s pour A
- CLes deux ont la même vitesse, car la vitesse ne dépend pas de la distance
- DOn ne peut pas comparer, car les distances parcourues sont différentes
- 3
Un élève veut mesurer l'intensité du courant qui traverse une lampe, puis la tension aux bornes de cette même lampe. Quel branchement doit-il choisir ?
- AUn voltmètre en série pour l'intensité, puis un ampèremètre en dérivation pour la tension
- BUn ampèremètre en dérivation pour mesurer l'intensité et la tension
- CUn ampèremètre en série pour l'intensité, puis un voltmètre en dérivation pour la tension
- DUn voltmètre en série pour mesurer l'intensité et la tension aux bornes de la lampe
- 4
Un logiciel de simulation de résistance repère les zones les plus sollicitées d'une pièce. Un concepteur veut alléger cette pièce sans la fragiliser. Par où doit-il commencer ?
- APar les zones les plus sollicitées, où la matière travaille le plus
- BPartout de la même façon, pour garder un allègement régulier
- CPar les bords seulement, sans vérifier ensuite les résultats de la simulation
- DDans les zones peu sollicitées, à vérifier lors d'une nouvelle simulation
- 5
Deux mesures d'une même longueur valent 12,3 mm. La première est donnée avec une incertitude de 0,1 mm, la seconde avec une incertitude de 0,5 mm. Laquelle a l'incertitude la plus faible ?
- ALa première, car 0,1 mm est inférieur à 0,5 mm
- BLa seconde, car son incertitude est plus grande
- CLes deux, puisque les valeurs mesurées sont identiques
- DImpossible à comparer, car elles mesurent la même longueur
- 6
Un constructeur annonce la vitesse d'un véhicule en km/h, un laboratoire la mesure en m/s. Peut-on comparer directement les deux nombres ?
- APas directement : il faut convertir les deux vitesses dans la même unité
- BOui : le nombre le plus grand donne toujours la vitesse la plus élevée
- CNon : la vitesse ne s'exprime qu'en mètres par seconde
- DNon : km/h mesure une distance, tandis que m/s mesure une durée
- 7
Un élève calcule la vitesse de son chariot en divisant la masse relevée à la balance par la durée du parcours. Quelle est son erreur ?
- AIl faut diviser la durée du parcours par la distance parcourue
- BIl faut multiplier la masse relevée à la balance par la durée
- CIl faut diviser la distance parcourue par la durée : la masse n'intervient pas
- DUne balance ne peut pas mesurer la masse de l'objet lorsqu'il se déplace
- 8
Un élève dit : « La simulation m'a montré une image de la pièce, donc j'ai testé la pièce réelle. » Quelle est l'erreur de raisonnement ?
- AIl confond simulation et essai réel : le modèle n'éprouve pas la pièce physiquement
- BLes résultats d'une simulation sont toujours des nombres, jamais des images
- CUne simulation ne peut jamais représenter une pièce sous forme d'image
- DUne image de simulation ne peut montrer que la forme extérieure de la pièce
- 9
Un objet parcourt la même distance, mais met deux fois plus de temps. Que devient sa vitesse ?
- AElle double, car la durée du parcours est divisée par deux
- BElle reste identique, car la distance parcourue ne change pas
- CElle est multipliée par quatre, car le temps de parcours a doublé
- DElle est divisée par deux, car le temps de parcours a doublé
- 10
Un élève connaît la distance parcourue par une trottinette, mais veut calculer sa vitesse. Quelle grandeur doit-il encore mesurer, et avec quel instrument ?
- ALa masse de la trottinette, avec une balance
- BLa durée du parcours, avec un chronomètre
- CLa température de la piste, avec un thermomètre
- DLa force exercée par la trottinette, avec un dynamomètre
- 11
Un élève affirme : « Comme un modèle est simplifié, une simulation qui s'appuie dessus ne sert à rien. » Quel raisonnement est le plus juste ?
- AUn modèle simplifié produit forcément un résultat exact, sans vérification
- BUn modèle simplifié sert uniquement à mesurer une grandeur physique
- CIl peut aider à étudier le fonctionnement et prévoir l'évolution du système
- DUne simulation n'est utile que lorsque l'objet est déjà fabriqué
- 12
Quel point commun relie le mieux un simulateur de vol à une simulation numérique ?
- ALes deux remplacent définitivement les essais sur le système réel
- BLes deux fabriquent l'objet étudié sous forme virtuelle
- CLes deux n'utilisent que des images en couleur pour fonctionner
- DLes deux permettent d'étudier un système sans utiliser le système réel
- 13
Un élève lit 4 N sur un dynamomètre et en conclut que l'objet a une masse de 4 kg. Quelle est l'erreur de raisonnement ?
- AUn dynamomètre ne donne jamais de résultat en newtons
- BIl confond une force, mesurée en newtons, avec une masse, mesurée en kilogrammes
- CIl aurait dû lire la valeur en pascals pour trouver la masse
- DIl devait multiplier 4 N par la durée de la mesure
- 14
Pour connaître la température réelle d'une pièce dans un atelier, un ingénieur hésite entre un capteur et une simulation numérique. Quel est le choix le plus juste ?
- ALe capteur mesure la température réelle ; la simulation calcule à partir d'un modèle
- BLa simulation donne la température réelle sans qu'il soit besoin d'un appareil
- CNi l'un ni l'autre : la température d'une pièce ne peut pas être mesurée
- DLes deux se valent, car un capteur et une simulation donnent des degrés Celsius
- 15
Un ingénieur relance cinq fois la même simulation, avec le même modèle, et obtient toujours le même résultat. Peut-il en conclure que la solution est validée ?
- AOui : des résultats identiques prouvent que la solution est valide
- BOui, car un ordinateur ne peut jamais se tromper dans un calcul
- CNon, car une simulation ne donne jamais deux fois le même résultat
- DNon : la répétition ne prouve pas que le modèle représente bien l'objet
- 16
Un élève calcule une vitesse en divisant une distance en mètres par une durée en minutes, puis écrit le résultat en m/s. Que faut-il corriger ?
- ARien à corriger : mètres divisés par minutes donnent bien des m/s
- BIl faut inverser le calcul et diviser la durée par la distance
- CIl faut exprimer la durée en secondes pour obtenir un résultat en m/s
- DIl faut convertir la distance en kilomètres avant de faire le quotient
- 17
Un élève veut mesurer la masse d'un cartable avec un multimètre, en pensant que tout appareil de mesure peut mesurer n'importe quelle grandeur. Quelle remarque est juste ?
- ALe multimètre sert à mesurer des grandeurs électriques ; une masse se mesure avec une balance
- BLe multimètre mesure la masse, car il affiche un nombre
- CLe multimètre mesure la masse, mais seulement en kilogrammes
- DTout instrument de mesure peut mesurer toutes les grandeurs
- 18
Un élève dit : « La zone la plus sollicitée d'une pièce est la plus solide, puisque la simulation la signale. » Quelle est son erreur ?
- AUne simulation ne peut signaler qu'une seule zone sollicitée à la fois
- BIl confond une zone sollicitée avec une zone sans effort mécanique
- CIl oublie que la simulation indique seulement la couleur de la pièce
- DUne zone très sollicitée est plus exposée : les contraintes calculées y sont élevées
Simuler et mesurer pour valider · recrequiz.fr/quizze/quiz/qcm-techno-modelisation-comportement-4e-difficile/
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Corrigé et explications
La bonne réponse de chaque question, avec son explication.
- 1
B · Modifier la conception, puis refaire la simulation avant toute fabrication
La simulation sert à valider une solution avant fabrication. Un résultat défavorable impose de revoir la conception, puis de simuler à nouveau.
- 2
B · Le coureur B : sa vitesse est d'environ 8,9 m/s, contre 8 m/s pour A
Le coureur A parcourt 400 m en 50 s, soit 8 m à chaque seconde. Le coureur B parcourt 800 m en 90 s, soit environ 8,9 m à chaque seconde : il va donc plus vite.
- 3
C · Un ampèremètre en série pour l'intensité, puis un voltmètre en dérivation pour la tension
L'ampèremètre se branche en série pour mesurer l'intensité qui traverse la lampe ; le voltmètre se branche en dérivation, en parallèle, pour mesurer la tension à ses bornes.
- 4
D · Dans les zones peu sollicitées, à vérifier lors d'une nouvelle simulation
Les zones peu sollicitées sont des pistes pour retirer de la matière. Il faut ensuite refaire la simulation pour vérifier que la pièce respecte toujours les exigences de résistance.
- 5
A · La première, car 0,1 mm est inférieur à 0,5 mm
La première est donnée avec une incertitude de 0,1 mm, contre 0,5 mm pour la seconde. Le fait que les valeurs mesurées soient identiques ne rend pas leurs incertitudes égales.
- 6
A · Pas directement : il faut convertir les deux vitesses dans la même unité
La vitesse s'exprime en m/s ou en km/h : ce sont deux unités d'une même grandeur. Il faut les ramener à une même unité avant de comparer les nombres.
- 7
C · Il faut diviser la distance parcourue par la durée : la masse n'intervient pas
La vitesse se calcule en divisant la distance parcourue par la durée. La balance donne une masse, grandeur qui n'intervient pas dans ce calcul.
- 8
A · Il confond simulation et essai réel : le modèle n'éprouve pas la pièce physiquement
Une image issue d'une simulation visualise un résultat calculé à partir d'un modèle ; elle ne correspond pas à un essai physique sur la pièce réelle.
- 9
D · Elle est divisée par deux, car le temps de parcours a doublé
La vitesse est la distance divisée par la durée. Si la durée double à distance égale, le quotient devient deux fois plus petit : l'objet va deux fois moins vite.
- 10
B · La durée du parcours, avec un chronomètre
La vitesse se calcule avec la distance et la durée. Le chronomètre mesure des durées ; la balance, le thermomètre et le dynamomètre mesurent d'autres grandeurs.
- 11
C · Il peut aider à étudier le fonctionnement et prévoir l'évolution du système
Un modèle est une représentation simplifiée du système. Malgré cette simplification, la simulation numérique permet d'étudier son fonctionnement et de prévoir son évolution.
- 12
D · Les deux permettent d'étudier un système sans utiliser le système réel
Le simulateur de vol permet de s'entraîner sans avion réel ; la simulation numérique imite un système réel par un programme. Dans les deux cas, l'objet réel n'est pas utilisé.
- 13
B · Il confond une force, mesurée en newtons, avec une masse, mesurée en kilogrammes
Le dynamomètre mesure l'intensité d'une force, exprimée en newtons. Une masse, elle, s'exprime en kilogrammes et se mesure avec un autre instrument.
- 14
A · Le capteur mesure la température réelle ; la simulation calcule à partir d'un modèle
Un capteur transforme la grandeur physique mesurée en signal électrique. Une simulation numérique imite un système à partir d'un modèle : elle ne mesure pas la grandeur réelle.
- 15
D · Non : la répétition ne prouve pas que le modèle représente bien l'objet
Les résultats d'une simulation dépendent de la qualité du modèle utilisé. Des résultats identiques ne prouvent pas que le modèle représente bien l'objet.
- 16
C · Il faut exprimer la durée en secondes pour obtenir un résultat en m/s
La vitesse en m/s suppose une distance en mètres et une durée en secondes (symbole s). Avec des minutes, le quotient ne donne pas des mètres par seconde.
- 17
A · Le multimètre sert à mesurer des grandeurs électriques ; une masse se mesure avec une balance
Le multimètre sert à mesurer des grandeurs électriques ; une masse se mesure avec une balance.
- 18
D · Une zone très sollicitée est plus exposée : les contraintes calculées y sont élevées
La simulation de résistance repère les zones les plus sollicitées : ce sont les plus exposées, celles à surveiller, et non les plus sûres.
Simuler et mesurer pour valider · recrequiz.fr/quizze/quiz/qcm-techno-modelisation-comportement-4e-difficile/
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