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accessible depuis ce site. Question 41.
Longueur d'onde : l = 4 L = 2,8 m. Célérité de l'onde : c = 340 m/s.
fréquence f = c / l = 340 / 2,8 ~ 120 Hz ~0,12 kHz. Réponse B. Question 42.
lm = 500 nm = 0,500 µm ; T = 3000 / lm = 3000 / 0,500 =. 6,0 103 K. Réponse E. Question 43. Diffraction par une fente.
tan q = ½L / D
voisin de q radian pour les angles petits.
d'autre partq = l/a.
avec : l longueur d'onde (m) et a
: largeur de la fente (m)
2l/a=L/D soitL=2lD/ a =2*500 10-9
*2,5/ 10-4 =2,5 10-2 m =25 mm. Réponse B.
Question 44. Dipôle RC. t = RC =104*10-6 = 0,010 s = 10 ms.
La charge du condensateur atteint 99 % de sa valeur au bout d'une durée égale à 5 t = 50 ms.
Une acquistion exploitable aura une durée minimale de 50 ms. Réponse E.
Question 45. Dipôle RL. u1(t) représente la tension aux bornes de la bobine inductive réelle.
A la fermeture de l'interrupteur on observe un retard à l'établissement du courant.
u1(t) = L di/dt + r i avec i = kt ( k une constante ) et di/dt = k. u1(t) = k L + rk t ( segment dedroite incliné ). Réponse B.
Question 46. Dipôle RL. i(t) = A + B exp(-t / t) avec t = L/R.
En régime permanent, l'intensité est constante égale à I= U / R.
A t = 0 ( fermeture de l'interrupteur ), la continuité de l'énergie stockée dans la bobine, impose i(t=0) = 0.
i(0) =A +B = 0 d'où A = -B. Réponses A, C et E.
Question 47. Dipôle RL.
Energie stockée dans la bobine : ½L i2.
i(t) = E/R ( 1 - exp(-t / t)) avec t = L/R = 1,0 / 50 = 0,02 s = 20 ms.
E/R = 12/50 = 0,24 A
i(t) = 0,24 (1-exp(-t/0,02)) ; i(0,02) = 0,24 (1-exp(-1) = 0,24*0,63 =0,15 A.
Energie stockée : 0,5 * 1,0 * 0,152 =1,125 10-2 J ~12 mJ. Réponse A.
Question 48. Dipôle LC. T1, période du dipôle n°1 : T1 = 2 p ( LC)½ ; T2, période du dipôle n°2 : T2 = 2 p ( LC' )½ ; T2 / T1 = (C' / C)½ ; C' = C(T2 / T1)2 = 0,10 (0,8 / 1,6)2 =0,10 (0,5)2 =0,025 µF = 25 nF. Réponse C.
Question 49. Générateur électrique.
UPN = E-r I ; 10 = E-6,0 r ; puissance perdue par effet Joule Pj = rI2 = 18 W.
r = 18 / 62 =0,5 ohms. Par suite E = 10+6r = 10 +6*0,5 = 13 V.
Rendement du générateur : U/E = 10 / 13 ~0,77. Réponse D.
Question 51. Dans
un référentiel galiléen si le mobile est pseudo-isolé, alors il est
soit au repos, soit son centre d'inertie est animé d'un mouvement
rectiligne uniforme ( le vecteur vitesse est un vecteur constant
). Réponses A, B, C et E.
Question 52.
Fréquence = nombre de battements par seconde = 60 / 60 = 1,0 Hz Réponse A.
Question 53. Lancer d'une balle. référentiel
terrestre galiléen ; le système
étudié est la balle.
chute libre
( boulet soumis uniquement à son poids) avec vitesse
initiale.
Equation
d'une branche de parabole
Portée
:
Lorsque le
boulet retombe sur le sol horizontal, y=0, l'abscisse est
égale à la portée L.
0 = -½
gL² /(v0²cos²a)
+ L sin a
/ cosa.
multiplier
par cos a
et diviser par : 0=
-½gL/(v0²cosa)
+ sin a.
½gL/(v0²cosa)
= sin a
.
L= 2
v0²cosa
sin a/
g soit encore v0² = gL / (sin ( 2a) =160*10 / sin 50 =2088 ; v0 = 45,7 m/s ou 45,7*3,6 km/h ~ 170 km/h. Réponse C.
Question 54. Lancer vertical vers le haut
On choisit un axe vertical ascendant. Réponse D.
Question 55. Chute verticale dans l'air.
Dv / Dt = a(t) = (6,25-6,00) / 0,030 =8,33 m s-2. a(t) = g-kv2(t) / m ; k =( g-a(t) ) m / v2(t) =(9,81-,33) *0,50 / 6,122 ~ 2,0 10-2 kg m-1. Réponse A.
Question 56. Satellite. Réponse D.
Question 57. Vitesse angulaire dans le référentiel géocentrique. Réponse A. Question 58. Puissance. L'énergie potentielle initiale est égale à l'énergie cinétique finale : mgH =½mv2. La puissance est l'énergie mise en jeu en 1 s. La masse d'eau qui s'écoule en une seconde est égale au débit massique, soit Dm = 1,0 103 kg s-1. Puissance = Dm g H =1,0 103 *10*240 =2,4 106 W =2,4 MW. Réponse D.
Question 59. Datation au carbone 14. 22 000 / 5 500 = 4 ; le nombre d'atomes de carbone 14 a été divisé par 24 =16. Réponse E.
Question 60. Datation au carbone 14. Une réaction nucléaire est spontanée. Réponse C. Une réaction nucléaire cède de l'énergie au milieu extérieur. Réponse D.
