7 juillet 2010

Physique nucléaire, optique, ondes : concours kiné St Michel 2010

Uranium 238.
L'uranium 238 se désintègre en cascade pour produire l'élément stable plomb 206. le polonium 218 apparaît à la 7è étape de cette série de désintégrations.  


Question : Quelle est cette série ?
A- 2 désintégrations a et 5 désintégrations ß.
B- 3 désintégrations a et 4 désintégrations ß.
C- 4 désintégrations a et 3 désintégrations ß.
D- 1 désintégrations a et 6 désintégrations ß.
E- 5 désintégrations a et 2 désintégrations ß. 

Carbone 14.
L'activité du carbone contenu dans une ancienne relique organique pruvienne est de 10 dpm/g : 

10 désintégrations par minute et par gramme de carbone.  
Question : Sachant que les plantes ont aujourd'hui une activité de 15 dpm/g et que t½(14C) = 5,8 103 ans, quel est l'âge ( années) de cette relique ?
9,1 103  ;

3,3 103; 
1,5 103  ;
3,8 103  ;



Fission.
Question : 
Lors de la fission d'un noyau d'uranium 23592U après bombardement par un neutron, 
on observe que les produits de la réaction sont : 
3 neutrons, un noyau de 9436Kr et un noyau de :  

14156Ba ;  
13554Xe ; 
13955Cs ; 
13956Ba ; 
14253I.


Activité.
L'activité initiale de 1,6 mg de phosphore 32 est de 1,68 1010 Bq. 
Question : 
Quelle est la valeur de la constante radioactive l ?
8,1 10-7 s-1 ;
3,9 10-7 s-1 ;
5,6 10-10 s-1 ;
5,6 10-7 s-1 ;
3,9 10-4 s-1


Optique.
L'objectif d'un projecteur de diapositives peut être assimilé à une lentille mince convergente L. 
La diapositive mesure 40 mm et la largeur de l'écran est 2,0 m. 
La diapositive et l'écran sont des plans perpendiculaires à l'axe optique de l'objectif. 
La distance focale de l'objectif est égale à 50 mm.  
Question : Pour que l'image occupe la totalité de l'écran, celui-ci doit être placé à la distance de :
2,65 m ;
2,75 m ;
2,55 m ;
2,45 m.


Miroir sphérique convergent.
Rayon du miroir R = 40 cm ; 
position de l'objet AB :15 cm du sommet.
Question :  
A- l'image est droite 4 fois plus grande que l'objet. 
B- l'image droite est située  à 60 cm du sommet. 
C- l'image est renversée 4 fois plus grande que l'objet.
D l'image renversée est située  à 60 cm du sommet.



Lunette.
L'objectif a une distance focale f'1 = 75 cm ; l'oculaire a une distance focale f'2 = 15 cm. 

Le diamètre apparent de l'astre observé est a = 9,0 10-3 rad.


Question : 
A- tous les rayons issus de B qui traversent l'obectif L1 traversent l'oculaire L2
B- L'image A1B1 donnée par l'objectif mesure 13,5 mm.
C- Le grossissement de la lunette est égal à 5,0.

D- a' = 9,0 10-2 rad. 

Une onde sonore :
Question :  
A- est une onde longitudinale.
B- une onde transversale. 
C- est une onde longitudinale et transversale.  
D- se propage dans une seule direction lorsqu'elle est émise par une source ponctuelle.  
E- se propage dans toutes les directions lorsqu'elle est émise par une source ponctuelle.


Oléoduc.
Un oléoduc est une canalisation en acier utilisée pour transporter le pétrole. 

Des capteurs sonores sont répartis à intervalles réguliers sur l'oléoduc 
pour repérer les zones où des accidents surviennent. 
Un oléoduc reçoit un choc à un instant t=0 à une distance d de l'un des capteurs. 
Celui-ci détecte quelques instants plus tard, 
deux signaux sonores brefs séparés par une durée t = 1,9 s. 
( on néglige la vitesse du pétrole dans l'oléoduc ).
Vitesse du son dans l'acier : va = 5 km/s ; vitesse du son dans le pétrole ; vp = 1,2 km/s.

Question : 
 La distance d est égale à : 
1,8 km ; 
7,4 km ; 
2,3 km ; 
3,75 km.





Une onde lumineuse monochromatique de longueur d'onde dans le vide l = 550 nm passe de l'air dans le verre d'indice de  réfraction n = 1,5.
Question :
A- la célérité de cette onde dans le verre est v = 2,0 108 m/s. 
B- la longueur d'onde de cette onde dans le verre a pour valeur
l = 550 nm.
C- la fréquence est f = 3,6 1023 Hz

D- l'indice de réfraction du verre est plus grand pour la lumière rouge.
 


correction fixe
correction chimix