Les tests de raisonnement mécanique ou psychotechnique mécanique évaluent la capacité du candidat à utiliser des principes de base physiques, mécaniques et techniques dans des mises en situation particulières. Ces tests se concentrent spécifiquement sur la capacité du postulant à raisonner à partir de concepts simples plutôt qu'à évaluer ses connaissances théoriques.
Ces épreuves examinent également la connaissance des éléments fondamentaux sous-jacents au fonctionnement, à l'entretien et à la réparation de machines et d'équipements. Ils sont généralement requis dans les centres d'évaluation ou par les Ressources Humaines (RH) pour des emplois tels qu'ingénieur, technicien, plombier, électricien et autres.
Comment se présente un test de raisonnement mécanique ?
Un test psychotechnique mécanique se présente généralement sous la forme d'un QCM (Questions à Choix Multiples), accompagné d'illustrations simples, en couleur ou en noir et blanc. Le temps imparti varie selon les éditeurs de tests et est habituellement compris entre 20 et 30 minutes. Le nombre de questions varie également entre 30 et 60 questions par test. L'évaluation peut être effectuée en ligne sur ordinateur ou en version papier, généralement dans le centre de recrutement de l'entreprise auprès de laquelle le candidat postule.
Les trois lois de Newton fondent les principes de la mécanique classique. Ces lois sont enseignées au lycée et permettent de résoudre des problèmes de mécanique de manière simple.
La première loi de Newton est connue sous le nom de "principe d'inertie". "Tout corps non soumis à des forces conserve son état de repos ou de mouvement rectiligne et uniforme". Ainsi, ΣF=0, c'est-à-dire que l'ensemble des forces auquel le corps est soumis est égal à 0.
La seconde loi de Newton est intitulée "principe fondamental de la dynamique". "Dans un référentiel d'inertie, la vitesse d'un point matériel varie proportionnellement à la somme des forces extérieures qui lui sont appliquées et inversement proportionnellement à sa masse". Ainsi, ΣF=ma, c'est-à-dire que l'ensemble des forces appliquées sur un objet est égal à sa masse multipliée par son accélération.
La troisième loi de Newton, le "principe des actions réciproques" ou "action\réaction" se définit par " les actions de deux corps l'un sur l'autre sont toujours égales et dans des directions contraires".
Quelles peuvent être les forces appliquées sur un corps ?
La force gravitationnelle de l'objet (mg) : la masse de l'objet multipliée par la gravité (9.8N), qui est égale au poids (P).
La Tension (T) : tension exercée par un fil (par exemple pendule).
La force de Frottement (F) : La force de frottement existe lorsque deux corps sont en contact. Elle s'oppose toujours au mouvement. La force de frottement n'a pas seulement un effet contraire au mouvement, elle est indispensable pour assurer le contact entre deux surfaces (par exemple le contact des pneus sur la route, freinage).
La Réaction Normale (N ou R) : Chaque corps exerce une force sur un autre corps qui est en contact avec lui. Par exemple, si un objet repose sur une table, cette table exerce une force sur l'objet. Cette force est appelée réaction du support ou réaction normale, elle est toujours verticale à la surface de contact.
Dans un test de compétence mécanique, les questions portent rarement directement sur les forces ou les lois de Newton. Il est cependant extrêmement important de les garder en mémoire car connaître ces règles permet de simplifier et de comprendre plus facilement des exercices sur les forces mécaniques, tels que poulies, leviers et ressorts.
Poulies
La poulie est un dispositif de mécanique élémentaire. Elle est constituée d'une pièce en forme de roue servant à la transmission du mouvement et est utilisée avec une corde ou un câble. Différentes sortes de poulies apparaissent dans les tests de raisonnement mécaniques :
Poulie fixe
Les tensions sur les deux brins du câble sont identiques. La poulie fixe permet simplement de modifier la direction d'application de la force. Si on soulève un objet à l'aide d'une poulie fixe à vitesse constante (ou au repos), alors la tension est la même dans toute la corde. Une poulie fixe ne modifie donc pas la norme d'une force mais uniquement sa direction et/ou son sens. Pour soulever le corps d'une hauteur h, il faut déplacer le point d'application de la force F d'une distance x=h.
Poulie mobile
Les poulies mobiles se déplacent avec la charge à soulever, qui est soutenue par deux brins de corde possédant une tension T égale. Une poulie mobile modifie donc l'intensité d'une force. Pour soulever la charge d'une hauteur h, il faut déplacer le point d'application de la force de x=2·h.
Exemple d'exercice avec une poulie simple
Quel poids nécessite le moins de force afin d'être déplacé ?
A
B
Les deux poids nécessitent la même force
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse B, qui requiert une force égale à 5 kg tandis que le poids A requiert une force équivalente à 10 kg.
Les questions à poulie unique sont relativement simples. Si la poulie est fixe, la force requise est égale au poids. Si la poulie est mobile, la force est égale à la moitié du poids. Une autre manière de raisonner est de diviser le poids par le nombre de sections de corde le supportant pour obtenir la force nécessaire afin de le soulever. Le poids A ne possède qu'une seule section de corde le supportant, donc 10/1 = 10 kg requis pour soulever le poids. Le poids B possède deux sections de corde le supportant, donc 10/2 = 5 kg requis pour le soulever.
Palan
Un palan est une association de plusieurs poulies fixes et mobiles. La poulie mobile réduit la force de moitié, la poulie fixe change la direction et le sens de la force : F=P/2 Ici encore, la charge est supportée par 2 brins de corde. x=2·h
Exemple d'exercice avec un palan
Combien de force est nécessaire afin de déplacer les poids ?
100 KG
150 KG
50 KG
60 KG
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse C.
Le poids est de 300 Kg et il y a 6 sections de corde qui le supportent. Divisez 300 par 6 pour obtenir 50 Kg. Dans tous les cas, il suffit de diviser le poids par le nombre de sections de corde le supportant pour obtenir la force nécessaire afin de le soulever.
Leviers
Un levier est, de manière générale, un corps rigide susceptible de tourner autour d'un axe, et soumis au moins à deux forces appelées la « force motrice » et la « résistance ».
Le levier comprend trois parties :
La force motrice
Le point d'appui
La charge ou résistance
Il existe trois types de leviers :
Le levier inter-appui : celui dans lequel l'axe d'appui est placé entre la force motrice et la résistance (balançoire, levier à bascule, ciseaux).
Le levier inter-résistant : celui dans lequel la résistance est entre l'axe d'appui et la force motrice (brouette, casse-noix).
Le levier inter-moteur : celui dans lequel la force motrice est entre l'axe d'appui et la résistance (pince à sucre, levier à pince, pince à épiler).
Exemple d'exercice avec un levier
Combien de force est nécessaire afin de soulever le poids?
40 lbs
50 lbs
60 lbs
70 lbs
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse C : 60 lbs sont nécessaires pour soulever le poids.
Calcul :
La formule suivante permet de calculer la force requise pour soulever le poids : w x d1 = f x d2
Où :
W = poids d1 = distance entre le point d'appui et le poids. f = force nécessaire d2 = distance entre le point d'appui et le point d'application de la force.
f = (w x d1)/d2 f = (80 x 9)/12 f = (720)/12 f = (720)/12 f = 60 lbs
Ressorts
Un ressort est un morceau de fil ou de métal qui peut être allongé ou comprimé par une force externe et qui retourne à sa longueur d'origine lorsque la force n'est plus appliquée.
Il existe deux types de ressorts apparaissant dans les questions de raisonnement mécanique :
Les montages en série
Les montages parallèles
Lorsque les ressorts sont disposés en série, chaque ressort est soumis à la force appliquée. Lorsque les ressorts sont disposés en parallèle, la force est répartie également entre les ressorts.
Exemple d'exercice avec un ressort
Une force de 5 kg comprime les ressorts en série de 10 cm, quelle sera la distance totale à laquelle les ressorts en parallèle sont comprimés?
10 cm
2.5 cm
5 cm
7.5 cm
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse C. La force totale est divisée également entre les 2 ressorts en parallèle. Comme la force est divisée par deux, la distance parcourue sera également réduite de moitié. Les ressorts en série ont été comprimés de 10 cm, donc les ressorts en parallèle seront comprimés de 5 cm.
Gravité
Essentiellement, la gravité est la force descendante constante qui retient les personnes et les objets au sol. Cette force est telle qu'elle oppose une résistance à toute autre force tentant d'élever des corps au dessus du sol.
Vitesse de temps de chute
Dans les questions de chute libre de corps, quelques notions basiques sont à savoir :
La force de gravité exercée sur chaque corps est égale, indépendamment de sa masse, de sa taille ou de sa forme. Ainsi, deux objets tombant en chute libre à partir d'une même hauteur arriveront toujours en même temps, peu importe leurs différences de poids, masse, etc… Une balle de tennis et une boule de bowling toucheront le sol au même moment à partir du moment où les deux tombent de la même hauteur au même moment.
La durée de la chute est fonction uniquement de la hauteur initiale et ne dépend pas de la masse du corps.
La friction de l'air est négligeable dans les questions de raisonnement mécanique.
Exemple
En supposant que les deux balles tombent en chute libre à partir de la même hauteur, quelle balle touchera le sol en premier ?
A
B
Les deux balles toucheront le sol en même temps
La question ne donne pas suffisamment d'élément
Réponse
La bonne réponse est la réponse C. Ainsi qu'expliqué précédemment, deux objets tombant en chute libre de la même hauteur arrivent en même temps.
Pendule
Un pendule simple est un dispositif contenant une masse suspendue à un fil inextensible, qui doit son mouvement oscillatoire à la pesanteur. Dans un pendule simple, la masse oscille uniquement à la verticale, tandis qu'un pendule composé verra sa masse osciller horizontalement et verticalement. Les questions de compréhension mécanique portent généralement sur des pendules simples.
Bon à savoir
Le pendule ne peut dépasser la hauteur initiale à partir de laquelle la masse est lancée.
Plus le fil est long et moins la vitesse d'oscillation est élevée.
La position d'équilibre est la position verticale à l'axe.
Exemple
Si les deux masses présentées ne sont pas en mouvement, quelle situation est la plus improbable ?
La situation A
La situation B
Les deux situations sont également probables.
Les deux situations sont tout aussi improbables.
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse B. Comme la gravité tire toujours les objets vers le bas, la balle à l'extrémité de la corde est tirée directement vers le sol. Par conséquent, en l'absence d'une autre force, telle qu'une force magnétique, il est peu probable que la balle soit suspendue telle que présentée dans la situation B.
Lancer de balle
Lorsqu'une balle ou tout autre projectile est lancé non horizontalement, le vecteur vitesse forme un angle alpha avec l'axe des abscisses. Le mouvement forme une parabole. La balle change alors de trajectoire et se dirige vers le sol.
Bon à savoir
Lorsque la balle arrive à sa hauteur maximale, c'est-à-dire au sommet de la parabole, la vitesse sur l'axe de l'ordonnée Y est nulle; la balle possède seulement une vitesse sur l'axe X des abscisses.
Pour une vitesse égale, la portée maximale pour un angle de tir est toujours 45 degrés.
Pour une vitesse égale, des angles de tir complémentaires ont la même portée (par exemple 30 degrés et 60 degrés).
Pour une même valeur de l'angle alpha, plus la vitesse est grande, plus la portée sera grande également.
Dans un test de compréhension mécanique, il est rare de tomber sur des questions portant directement sur des lancers de balles. Cependant il est important de connaître les bases de ce sujet, pouvant aider à la résolution d'autres questions.
Plan incliné
Un plan incliné est une surface plane et inclinée (c'est-à-dire avec un côté plus haut que l'autre), qui permet de déplacer des objets entre différents niveaux (par exemple les rampes, les toboggans ou les flancs de montagne). Les questions de plan incliné portent généralement sur l'angle d'inclinaison, sur le poids et la taille, ainsi que sur l'effet de la gravité sur les corps.
Bon à savoir
Plus le plan est incliné et plus la force nécessaire utilisée pour faire monter l'objet est importante. Ceci est dû à la gravité qui attire toujours les corps vers le bas.
Des charges descendant un plan incliné bougeront plus vite et plus longtemps que sur une surface plane horizontale.
Plus le plan est incliné, c'est-à-dire plus l'angle d'inclinaison est grand et plus une balle lâchée du haut du plan aura une vitesse élevée.
Un frottement est créé lorsqu'une surface et un corps se rencontrent. Cette résistance rend le mouvement plus compliqué, que ce soit vers le bas ou vers le haut du plan.
Exemple
En supposant que les boîtes sont de poids égal et faites du même matériau, quelle boîte glissera plus facilement le long de sa rampe ?
La boîte A
La boîte B
Les deux boîtes
Aucune des deux boîtes
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse B.
Etant donné que les boîtes pèsent le même poids et sont au même degré d'inclinaison,le seul facteur à prendre en compte est la surface de contact, c'est-à-dire le frottement, comme l'indiquent les lignes pointillées. Ainsi qu'expliqué plus haut, plus la surface de frottement est grande et plus le mouvement est compliqué. La boîte avec le moins de frottement glissera donc plus vite sur le plan incliné.
Si les boîtes avaient les mêmes tailles et poids et étaient faites du même matériau, la gravité aurait été le seul facteur affectant le mouvement vers le bas du plan incliné. Elles se seraient donc déplacées toutes deux avec facilité.
Si les boîtes avaient le même poids et la même taille mais étaient faites de matériaux différents, il aurait été impossible de déterminer laquelle des deux se déplace plus facilement sans information sur l'état des matériaux, le degré de frottement dépendant du matériau utilisé.
Rotations
Roues dentées (gears)
Les questions sur des roues dentées ou gears en anglais apparaissent fréquemment dans les tests de raisonnement mécanique. Un système de roues dentées forme un engrenage qui permet de transmettre un mouvement de rotation et qui est relié à un arbre rotatif, lui-même entraîné par une source d'énergie. Ces engrenages apparaissent dans de nombreux mécanismes tels que les montres et les boîtes de vitesse. Il existe deux types de rotations:
Rotation dans le même sens : dans cet engrenage, les roues sont reliées par une courroie et tournent dans le même sens, par exemple dans un vélo.
Rotation inverse : dans cet engrenage, les roues sont en contact l'une avec l'autre et tournent dans des sens opposés, par exemple dans une montre.
Bon à savoir
Lorsque les roues dentées ont la même taille et ont le même nombre de dents, elles tourneront à une vitesse égale. Si le nombre de dents est inégal, alors la roue avec le moins de dents tournera plus vite.
Un engrenage de petites roues tournant à la même vitesse qu'un engrenage de grandes roues accomplira plus de tours en un même laps de temps.
Si un engrenage est formé par un nombre impair de roues, alors la dernière roue tournera toujours dans le même sens que la première.
Exemple
Si la barre Y se déplace vers la gauche à une vitesse constante, comment la barre X se déplace-t-elle ?
Vers la gauche, plus vite
Vers la droite, à la même vitesse
Vers la gauche, plus lentement
Vers la gauche, à la même vitesse
Vers la droite, plus lentement
Réponse
La bonne réponse est la réponse C.
Treuil
Un treuil est un dispositif mécanique qui permet de commander l'enroulement d'un câble afin de porter ou de tracter une charge. L'exemple le plus connu est le système de levage d'un sceau dans un puits. La manivelle permet de soulever la masse plus facilement. Bon à savoir :
Plus le bras de la manivelle est long et moins l'effort à fournir est important.
Plus le diamètre du cylindre est petit et moins l'effort à fournir est important.
Exemple
Avec quel treuil la charge est-elle plus compliquée à soulever ?
A
Les deux sont égaux
B
Vitesse de rotation
Dans le cas où deux roues reliées par une courroie sont de la même taille, elles tourneront également à la même vitesse. Lorsque les deux roues sont de tailles inégales, alors il est nécessaire de calculer le ratio entre les deux roues afin de déterminer leur vitesse.
Taille de B = Nombre de tours de A x Taille de ATaille de B
Exemple
Quelle poulie complète le plus de tours par minute ?
La poulie A
La poulie B
La poulie C
Les poulies effectuent un nombre égal de tours par minute
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse A. En raison de sa plus petite taille, la poulie A tourne plus rapidement que les autres poulies, elle effectue donc plus de tours par minute (rpm).
Sens de rotation
Dans le cas où la courroie est droite, les deux poulies tournent dans le même sens.
Dans le cas où la poulie est croisée, les deux poulies tournent dans des sens contraires.
Exemple
Si la poulie A tourne dans le sens horaire, la poulie B tourne dans le sens :
Horaire
Anti-horaire
Impossible à savoir
Réponse
La bonne réponse est la réponse B.
Electricité
Un circuit électrique est un circuit constitué d'éléments conducteurs reliés entre eux. Le circuit est composé :
D'un générateur d'électricité (batterie ou prise électrique) avec un pôle positif et un pôle négatif.
De fils conducteurs d'électricité reliés aux deux pôles du générateur.
D'un appareil électrique relié aux fils conducteurs.
D'un interrupteur pour contrôler le circuit.
Nomenclature
Lorsque l'interrupteur est ouvert, le courant ne passe pas, le circuit est dit ouvert. Lorsque l'interrupteur est fermé, le courant passe et le circuit est dit fermé.
Circuits parallèles
Circuit en dérivation ou circuit parallèle : lorsque qu'un circuit électrique contient plusieurs boucles reliées au même générateur.
Exemple
Combien d'interrupteurs doivent être fermés de manière à ce qu'une lampe soit allumée?
1
2
3
4
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse B. Deux interrupteurs doivent être fermés afin qu'un circuit soit complet.
Circuits en série
Un circuit en série est un circuit dans lequel les différents composants sont placés les uns à la suite des autres n'offrant au courant qu'un seul chemin possible.
Exemple
Combien de lampes s'allument lorsque l'interrupteur est fermé ?
Réponse
La bonne réponse est la réponse D, les 4 lampes s'allument.
Court-circuit
En cas de court-circuit, le circuit crée un raccourci, c'est-à-dire qu'il crée un chemin sans ampoule, en passant par un câble intermédiaire. Ainsi, l'électricité passe par le circuit sans ampoule plutôt que par le chemin avec l'ampoule et, lorsque le circuit est fermé, l'ampoule s'éteint.
Magnétisme
Un aimant est un matériau développant naturellement un champ magnétique et capable d'attirer certains matériaux tels que le fer, le nickel, le cobalt et le chrome. Un aimant possède un pôle nord et un pôle sud. Les pôles de même nature se repoussent, ceux de natures différentes s'attirent. Les aimants sont donc des dipôles magnétiques dont les pôles sont inséparables.
Exemple
Lesquelles de ces paires d'aimants s'attirent dans les situations A et B ?
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse A. Les pôles contraires s'attirent, les pôles identiques se repoussent (situation B).
Voltage
La tension électrique est la circulation du champ électrique le long d'un circuit mesurée en volt par un voltmètre. Elle est notée U aux bornes d'un dipôle. Lors de connexion de batteries, le courant passe uniquement lorsque les pôles contraires de batteries en série ou en parallèle se suivent.
Exemple
Deux batteries chacune fournissant 1.5V d'électricité sont connectées. Dans les deux illustrations suivantes, laquelle de ces connexions donne 3V, la figure 1 ou la figure 2 ?
La figure 1
La figure 2
Les deux figures
Aucune des deux figures
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse A. Les batteries connectées fournissent de l'énergie lorsque les pôles contraires se suivent.
Outils
Dans les tests de compétence mécanique apparaissent souvent des questions portant sur différents outils, tels que des marteaux, des vis, etc. Ces questions peuvent porter sur l'identification de l'outil, son usage ainsi que sur une comparaison de différents outils.
Identification d'outils
Les questions sur la connaissance des outils évaluent la capacité du candidat à identifier et/ou à déterminer les utilisations des types d'outils courants (marteaux, clés, pinces, etc.). Se familiariser avec une vaste gamme d'outils est la meilleure préparation pour répondre à ce type de questions.
Exemple
Comment s'appelle l'outil suivant ?
Maillet
Marteau
Masse
Pince
Réponse
La bonne réponse est la réponse B, le marteau.
Usages des outils
Exemple
Quel outil ou quelle combinaison d'outils est la plus utile pour la menuiserie générale ?
Voltmètre
Scie à métaux
Ciseaux à bois
Burin plat
Rabot
Coupe-verre
Scie à bois
Poste à souder
Soudeuse
4 et 2
3, 5 et 7
2,4 et 6
4 et 7
3 et 6
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse B. Les outils 3, 5 et 7 sont les plus utiles pour la menuiserie.
Comparaison d'outils
Quel outil est le plus adapté pour serrer et desserrer des écrous ?
Outil A
Outil B
L'outil A
L'outil B
Aucun des deux outils
Les deux outils
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse B. La clé à molette est adaptée spécialement pour les écrous.
Vérification des erreurs/diagnostic de défauts
Les questions de diagnostic des défauts sont employés pour la sélection du personnel technique qui doit être capable de trouver et de réparer les défauts dans les systèmes électroniques et mécaniques. En effet, au vu de la sophistication des équipements et des machines modernes de tous types, il devient impératif que le candidat sache aborder des erreurs occurant dans ces appareils de manière logique.
Quel interrupteur désigne une erreur ?
A
B
C
D
E
Réponse et explication
La bonne réponse est la réponse A. Obtenez plus de 100 questions de vérification des erreurs ici en ligne.
Est-il possible d'améliorer ses résultats à un test psychotechnique mécanique ?
Absolument. Les concepts et sujets présents dans ces tests ne sont pas innés et un entraînement et/ou une révision de ces sujets permettent une augmentation des chances de réussite à ce test. A noter qu'un bon résultat assure au candidat de sortir du lot aux yeux des recruteurs, lui offrant la possibilité de passer à l'étape suivante de l'entretien sans encombres.
Pour quel emploi le test de raisonnement mécanique est-il utilisé ?
Les compagnies du monde entier utilisent ces tests afin d'évaluer le potentiel de leurs employés. Voici un court aperçu des entreprises exigeant de passer des tests de raisonnement mécanique :
Caterpillar : ingénieur en mécanique
Michelin : ingénieur industriel
Keyence : ingénieur commercial ou des ventes, technico-commercial
Heico : machiniste
DuPont : opérateur de chaudière
Lonza : opérateur licaps
Federal-Mogul Powertrain : opérateur en fonderie
Ardagh Group : opérateur palettisation
Modine Manufacturing Company : opérateur outillage
Imko : régleur d'outillage industriel
IK Hofmann USA Inc : opérateur de production
Beam inc. : embouteilleur
Warren Equipment Company : technicien de maintenance
Formation Afpa pour les métiers de mécaniciens et techniques
Qui sont les principaux éditeurs de tests de raisonnement mécanique ?
Parmi les nombreux éditeurs de tests, trois noms sortent du lot et sont les plus utilisés par les employeurs :
Bennett Mechanical Comprehension Test (BMCT) : Ce test édité par Pearson TalentLens est l'un des leaders des tests de compréhension mécanique sur le marché.
Ramsay Mechanical Aptitude Test (MAT) : Ce test édité par Ramsay Corporation permet d'évaluer le potentiel de l'apprenti/du stagiaire pour les métiers de maintenance (mécaniciens de chantier, emplois de production tels que les opérateurs de machines et les opérateurs-régleurs).
Wiesen Test of Mechanical Aptitude (WTMA) : Créé par Joël P. Wiesen, cette épreuve est distribuée par plusieurs éditeurs, tels que Criteria Corp. et Ramsay Corp.
Chacun de ces tests a été optimisé dans le but de réduire les inégalités entre les genres, ainsi que les inégalités liées au milieu social et culturel d'origine.
Autres éditeurs de tests de raisonnement mécanique
Barron's Mechanical Aptitude And Spatial Relations Test
Northern Ireland Electricity (NIE) Aptitude Test
NECA Aptitude Test (National Electrical Contractors Association)
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