Soit une onde de
célérité v qui se propage le long d'une corde. La perturbation est
créée au point S. A. En l'absence
d'amortissement, tout point de la corde reproduit la perturbation créée
en S.Vrai. B. Plus la masse linéique de la
corde est grande, plus la célérité de l'onde est grande. Faux. v = [F /µ]½. F : tension de la corde ; µ : masse
linéique. C. Plus la tension de la
corde est grande, plus la célérité de l'onde est grande.Vrai. D.
La perturbation en M à la date t est celle qu'avait lepoint M' à la
date t-MM'/v.Vrai. Un
haut-parleur émet une onde sonore sinusoïdale dont on peut faire varier
la fréquence. Dans le domaine de fréquence étudié et compte tenu des
conditions expérimentales cette onde se propage toujours dans
l'air avec une célérité de 340 m/s. Un microphone est placé à une
distance d = 20 cm du haut-parleur. A. L'air peut être
considéré comme un milieu non dispersif lors de cette expérience.Vrai. B. La longueur d'onde ne change pas
avec la fréquence.Faux. longueur d'onde = célérité /
fréquence ; la célérité étant constante, la longueur d'onde
diminue si la fréquence augmente. C. Si la fréquence
choisie est égale à 1700 Hz, les signaux respectivement émis par le
haut-parleur et reçu par le microphone sont en phase.Vrai. longueur d'onde = célérité /
fréquence = 340 / 1700 = 0,2 m = 20 cm
Le haut-parleur et le microphone sont distants d'un nombre entier de
longueur d'onde. D. Si on choisit une
fréquence égale à un multiple entier de 1700 Hz les signaux
respectivement émis par le haut-parleur et reçu par le microphone sont
toujours en phase.Faux. longueur d'onde = célérité /
fréquence = 340 / (1700 n) = 0,2 / n avec n entier.
Le haut-parleur et le microphone ne sont pas distants d'un nombre
entier de longueur d'onde.
Le noyau 5223V
du vanadium est un émetteur ß-. Le graphe ci-dessous montre
l'évolution du logarithme
népérien de l'activité d'un échantillon de cet isotope pendant 8
minutes.
Donnée : ln 2 ~ 0,7. A. Le vanadium 52
émet un noyau d'hélium en se désintégrantFaux. type ß- : émission d'un
électron.. B. Le noyau fils
obtenu, le vanadium 52, possède 24 protons.
Faux. 5223V
---> 5224Cr
+ 0-1e. Le noyau fils est le chrome. C. La demi-vie est la durée au bout
de laquelle l'activité de l'échantillon est divisée par 2.Faux. La demi-vie est la durée
au bout de laquelle l'activité initiale
de l'échantillon est divisée par 2 D. La demi-vie du vanadium 52 est
proche de 3,8 minutes.Vrai.
Dans
certaines étoiles, la fusion de trois noyaux d'hélium 4, ne faisant
intervenir aucune autre particule, est une hypothèse permettant
d'expliquer l'abondance de noyaux de carbone.
Données: c = 3,00.108 m.s-1 ; 1 u = 931,5 MeV/c2.
particule
42He
126C
136C
146C
énergie
de liaison par nucléon ( MeV)
7,08
7,68
7,47
7,52
A. Lors d'une réaction
nucléaire quelconque, il y a conservation du nombre de protons.Faux Il y a
conservation du nombre de nucléons. B.
Le noyau formé lors de cettefusion est le carbone 14.Faux. 342He
---> 126C. C.
Cette réaction s'accompagne d'une perte de masse.Vrai. D. L'énergie libérée lors de la
réaction a pour valeur 7,2 MeV.Vrai. E = 12*7,68 - 3*4*7,08 =
12(7,68 -7,08) = 12*0,60 = 7,2 MeV.
Une bobine, de résistance r = 10 W et d'inductance L = 100 rnH, est
traversée, en régime permanent, par un courant d'intensité 1= 1A. A. En régime permanent,
la tension aux bornes de la bobine est égale à 10 V.Vrai. uL
= r I = 10*1 = 10 V.
A l'instant t = 0, la bobine est mise en court-circuit, par la
fermeture de l'interrupteur K. B.
A t = 0+,juste après le court-circuit, l'intensité dans la
bobine est nulle.Faux. La
continuité de l'énergie conduit à i(t= 0+) = 1 A. C. A
t = 0+,juste après le court-circuit, la tension aux bornes
de la bobine est nulle.Faux. La
tension aux bornes de la bobine est égale à la tension aux bornes de
l'interrupteur K fermé. D. A
un instant t > 0, on peut écrire L. di /dt= 0, i étant le courant
circulant à cet instant t dans la bobine Faux. uBC = Ldi/dt + ri =0.
Pour t < 0,
l'interrupteur K est en position 1.
Le condensateur étant complètement chargé, on bascule l'interrupteur en
position 2 à la date t = 0.
Données : R=900 W ;
C=4,0 µF ; L = 250 rnH ; E= 10V. A. la tension aux bornes du
condensateur est nulle à la date t = 3,14 ms.Faux. période
T = 2 p(LC)½
=6,28 (0,25*4
10-6)½ =6,28 10-3 s = 6,28 ms.
La tension aux bornes du condensateur est nulle à 0,25 T et à 0,75 T. B. l'intensité est
maximale à la date t = 0.Faux. l'intensité
est maximale à 0,25 T et à 0,75 T. C. lorsque toute l'énergie est
stockée dans le condensateur, il faut attendre un temps de 1,57 ms pour
que toute l'énergie soit stockée dans la bobine. Vrai. 0,25T = 1,57 s. D.
L'énergie électromagnétique totale du circuit L,C se conserve. Vrai. Cette
partie du circuit ne comporte pas de résistance.
Le circuit étant
ouvert, on ferme l'interrupteur K à la date t = O.
Données: R = 100 W ; r = 10 W ; L = 220 rnH ; E = 6,6 V. A. La tension aux bornes
de la bobine est : uBC = Ldi/dt + ri.Vrai. B. La constante de temps du circuit
vaut 2,00 ms. Vrai. t = L /(R+r) = 220 / 110 = 2,00 ms. C. Au bout de 15 ms le
régimepermanent est atteint et l'intensité vaut alors 60 mA. Vrai. Le régime permanent est atteint
au bout de 5 fois la constante de temps et I = E / (R+r) = 6,6 / 110 =
0,060 A = 60 mA. D. L'équation
différentielle vérifiéepar l'intensité i est :E = Ldi/dt +Ri.Faux. Additivité
des tensions : E = Ri + ri + Ldi/dt.
On réalise le montage représenté par la
figure ci contre.
La pile a pour résistance interne r = 10 W, le condensateur a une capacité
C = 50 µF. A l'instant t = 0, le condensateur est déchargé et on ferme
l'interrupteur K. La mesure de la tension Uc aux bornes du condensateur
permet d'obtenir la courbe de la figure ci dessous :
A.
La constante de temps du circuit RC vaut t= 1,0 msFaux. B.
La force électromotrice de la pile est E = 5,0 V. Vrai. C. Le résistor a une résistance
voisine de R = 20 W. Faux. RC
= 1,5 10-3 s ; R = 1,5 10-3 / C = 1,5 10-3 / 5 10-5 =150/5 = 30 W. D. Au cours de la charge, le
condensateur emmagasine de l'énergie électrostatique. Vrai.
Dans
un flash électronique, un condensateur de capacité C = 120 µF est
chargé sous une tension E = 150 V, à travers une résistance R = 10 kW. Le flash peut être déclenché dès que la charge du condensateur atteint 90 % de sa valeur maximale. Lors de la production de l'éclair, le condensateur se décharge dans le tube du flash en une durée Dt = 0,25 ms. La charge du condensateur démarre à l'instant t = t0, le condensateur étant entièrement déchargé. A. Le flash est utilisable dès que la tension aux bornes du condensateur est supérieure à 135 V. Vrai. 0,9 E = 0,9*150 = 135 V. B. La tension aux bornes du condensateur pendant la charge a pour expression uc =E(1-exp((t0-t) / (RC))). Vrai. C. Le flash est utilisable au bout de 1,2 s de charge. Faux. RC = 104 *120 10-6 =1,2 s. Au bout d'une durée égale à la constante de temps t, la tension aux bornes du condensateur est égale à 63 % de sa valeur maximale, insuffisante pour utiliser le flash. Le flash est déclenché alos que la charge est maximale. D. La puissance moyenne dissipée lors de la déchare du condensateur a pour expression Pmoy = ½E2/(CDt).Faux. Energie stockée : ½CE2. La puissance moyenne est égale à l'énergie divisée par la durée. Pmoy = ½CE2/ Dt.
