Fusion nucléaire deutérium tritium.
On donne les énergies de liaison en MeV par nucléons : neutron : 0 ; deutérium : 1,10 ; tritium : 2,80 ; hélium 4 : 7,10.
La réaction libère :
A- 28,4 MeV.
Faux.
21H + 31H = 42He +10n.
E = 4*7,10 - 3*2,8-2*1,10 = 17,8 MeV.
B-
17,8 MeV. Vrai.
C- 10,6 MeV.
Faux.
D- Cette réaction ne peut se faire qu'après impact d'un neutron sur le tritium. Faux.
E- Cette réaction libère 50 fois plus d'énergie que la fission d'un noyau d'uranium 235. Faux.
La fission de l'uranium 235 libère environ 10 fois moins d'énergie que la fusion ci-dessus.
Emission de photons.
Un atome émet une radiation de fréquence n lorsqu'il connaît une transition des niveaux d'énergie 3 à 1. Ce même atome émet une radiation de fréquence n' lorsqu'il passe du premier état excité au niveau fondamental.
La fréquence de la radiation émise lorsque l'atome passe du niveau d'énergie 3 au niveau d'énergie 2 vaut :
A- n-n'. Vrai.
E3-E1 = h n ; E2-E1 = h n' ; E3-E2 = h( n-n')
B- ½(n+n'). Faux.
C- ½(n-n'). Faux.
D- n+n'. Faux.
E- autre réponse. Faux.
|
famille radioactive.
le plomb 20682Pb est le noyau stable que l'on obtient après une suite de plusieurs désintégrations dont le noyau père est l'uranium 23892U. Les désintégrations sont du type a ou ß. Combien en faut-il pour obtenir le plomb 206 ?
A- 10 désintégrations a et 8 désintégrations ß-. Faux.
Le nombre de masse diminue de 238-206 = 32.
Les désintégrations ß ne modifie pas le nombre de masse ; une désintégration a fait diminuer le nombre de masse de 4 unités. Donc il faut 8 désintégrations de type a.
B- 8 désintégrations a et 8 désintégrations ß-. Faux.
Une désintégration a fait diminuer le numéro atomique de 2 unités ; une désintégration ß- le fait progresser de une unité.
or le numéro atomique diminue de 92-82 = 10 ;
8 désintégrations a le font chuter de 16 : il faut donc 6 désintégrations de type ß-.
C-8 désintégrations a et 6 désintégrations ß-. Vrai.
D- 8 désintégrations a et 10 désintégrations ß-. Faux.
E- 6 désintégrations a et 10 désintégrations ß-. Faux.
|
L'atome d'hydrogène. En = -E0/n2.
A- La fréquence d'un photon émis ou absorbé par un atome est reliée aux énergie En et Ep de l'atome par la relation de Bohr : DE = |Ep-En| = h n = hl/c. Faux.
il faut écrire : h c / l.
B-
L'énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène est l'énergie minimale
qu'il faut fournir à l'atome dans son état fondamental pour arracher
l'électron, soit 13,6 eV. Vrai.
C-
Si l'atome d'hydrogène passe du niveau d'énergie n=5 au niveau n=3
alors la longueur d'onde du photon émis est de l'ordre du micromètre. Vrai.
DE = |E5-E3| =13,6(1/9-1/25) = 0,967 eV0,967*1,6 10-19 J = 1,55 10-19 J.
l = DE hc/ DE=3 108 * 6,67 10-34 / 1,55 10-19 =1,3 10-6 m = 1,3 µm.
D- La radiation émise appartient au domaine de l'infrarouge. Vrai.
E-
La fréquence du photon absorbé lors de la transition du niveau 3 au
niveau 5 est différente de la fréquence du photon émis lors de la
transition inverse. Faux.
Courbe d'Aston .
Voici 4 nucléides inconnus X1, X2, X3, X4 présentés sur la courbe d'Aston :
A- X1 est plus stable que X2. Faux.
B- X2 pourrait être un produit de fission de X1. Faux.
Les petits noyaux fusionnent ; les noyaux lourds instables fissionnent.
C- X3 pourrait être un produit de fission de X4. Vrai.
D- L'axe des ordonnées représente l'énergie d'activation. Faux.
Sur l'axe des ordonnées on note l'énergie de liaison par nucléons.
E- l'axe des ordonnées s'exprime en MeV/nucléon. Vrai.
Le produit h c. h est la constante de Plank et c la célérité de la lumière dans le vide.
Le produit hc est exprimé en eV nm et il vaut environ : 100 ; 10 ; 103 ; 10-25 ; 10-19.
h = 6,67 10-34 J s = 6,67 10-34 /1,6 10-19 eV s ~4 10-15 eV s.
c = 3 108 m /s = 3 108 * 109 nm /s = 3 1017 nm/s
hc = 4 10-15 *3 1017 = 1200 e V nm.
Dipole RC.
On
monte en série un générateur de fem E = 5,0 V, un conducteur ohmique de
résistance R = 50 ohms, in condensateur de capacité C =30 µF et un
interrupteur ouvert. A t=0, on ferme l'interrupteur.
A- la constante de temps du dipole est 1/RC. Faux.
t = RC.
B- cette constante vaut 1,5 ms. Vrai.
RC = 50 * 30 10-6 =1,5 10-3 s.
C- cette constante vaut 15 ms. Faux.
D- cette constante vaut 3,0 ms. Faux.
E- A valeur de R constante, plus on augmente la valeur de C, plus la durée de la charge complète du condensateur diminue. Faux.
La durée de la charge vaut environ 5 RC : si C augmente, R étant constant, la durée de la charge croît.
La constante de temps t de la charge d'un condensateur, dont la tension aux bornes est uC(t) peut être déterminée de la façon suivante :
A-A partir de la solution de l'équation différentielle uc(t) = E/R exp(-t/t). Faux.
il faudrait écrire : uc(t) = E(1- exp(-t/t)).
B- Graphiquement en déterminant l'abscisse de l'intersection entre la tangente en zéro à la courbe uc(t) et l'asymptote uc(oo) =E. Vrai.
C- D'après l'observation des oscillations d'uc(t), on accepte que le régime permanent est atteint au bout de t. Faux.
uc(t) ne présente pas d'oscillations et le régime permanent est atteint au bout de 5 t.
D- D'après l'observation des oscillations d'uc(t), le condensateur est chargé à 63 % après un temps égal à ½ t. Faux.
le condensateur est chargé à 63 % après un temps égal à t.
E- Aucune de ces méthodes n'est acceptable. Faux.
Aiguille aimantée au centre d'un solénoïde. L = 20 cm , N = 100 spires.
L'aiguille aimantée prend la direction de la composante horizontale du
champ magnétique terrestre, perpendiculaire à l'axe du solénoïde.
Lorsqu'un courant électrique d'intensité I circule dans le solénoïde
dans le sens indiqué :
A- Les lignes de champ à l'intérieur du solénoïde sont orientées vers le haut. Faux.
Les lignes de champ sont parallèles à l'axe du solénoïde à l'intérieur de celui-ci.
B- le pole nord de l'aiguille aimanté dévie vers la droite. Faux.
C- Lorsque I= 20 mA, le champ magnétique créé par le solénoïde vaut Bsolénoïde =12 µT. Vrai.
Bsolénoïde =µ0NI/L = 4*3,14 10-7 *100*0,02/0,2 =1,256 10-5 T ~13 µT
D- Lorsque I= 20 mA, le champ magnétique créé par le solénoïde vaut Bsolénoïde =2,4 µT. Faux.
E- le vecteur champ magnétique créé par le solénoïde est caractérisé par sa norme. Faux.
Un vecteur est caractérisé par une direction, un sens et une norme.
Associations de conducteurs ohmiques.
UAD = 15 V ; R = 16 ohms.
A- La tension UBC vaut environ 5,0 V. Faux.
résistance équivalente à la portion BC : 1/R+1/R+ 2/R = 4/R ; Réqui BC =R/4 = 4 ohms.
résistance équivalente à la portion CD : 1/R+1/(2R) = 3/(2R) ; Réqui CD =2R/3 = 10,7 ohms.
résistance équivalente à l'ensemble : Réqui =16 +4+10,7 = 30,7 ohms.
Intensité I = UAD / Réqui =15/30,7 = 0,49 A
UBC = Réqui BC I = 4*0,49 ~2,0 V.
B- La résistance équivalente du circuit vaut environ 30 ohms. Vrai.
C- Les tensions UBC et UCD sont identiques. Faux.
UCD = Réqui CD I = 10,7*0,49 ~5,2 V.
D- L'intensité vaut environ 0,50A. Vrai.
F- Aucune de ces propositions n'est exacte. Faux.
|
Circuit RLC série.
A- Lors de la décharge du condensateur, la tension à ces bornes est le siège d'oscillations électriques libres amorties. Vrai.
B- le phénomène d'amortissement des oscillations est d'autant plus important que la valeur de R est petite. Faux.
"que la résistance R est grande".
C- lorsque R = 0, le régime des oscillations est apériodique. Faux.
lorsque R = 0, le régime des oscillations est sinusoïdal.
D-On met en place un dispositif d'entretien des oscillations. Ce dernier permet d'obtenir des générateurs de tensions sinusoïdale de période précise. Faux.
Ce dispositif compense à chaque instant les pertes d'énergie par effet Joule.
F- L'amplitude des oscillations de l'intensité i(t) dépend seulement de la valeur de L. Faux.
Charge du condensateur : q(t) = Q0 cos ( wt) avec w = (1/LC)½et Q0 charge initiale.
i(t) = dq(t) / dt = - wQ0 sin ( wt)
A. qA = CUAB . Vrai.
B. qB = -CUBA . Faux.
qA = -qB =-CUAB .
C.  . Vrai.
D. i = -dqB/dt.Vrai.
i = dqA/dt et qB = -qA.
F-Lorsque l'on ferme l'interrupteur, l'éclairement de la lampe augmente progressivement et atteint une valeur maximale. Faux.
|