7 juillet 2010

Projectile, satellite, pendule, ondes : EFOM 2010

Question Vrai/faux : 
Projectile.
On dlance un projectile G considéré comme ponctuel, à partir d'un point A, avec une vitesse initiale v0 faisant un angle a avec l'horizontale. On néglige les frottements.
h = 3,00 m ; yS = 4,50 m ; xP = 10,5 m.

A- Les équations horaires de la position G sont :
x = v0 sin a t et y = -½gt2 + v0 cos a t +h.

B-  L'équation de la trajectoire de G est : y = -½gx2 / (v0cos a)2 +x tan a + h.
C- La composante de la vitesse de G selon l'axe vertical au point S est nulle. 
D- La vitesse de G reste constante
E- Aucune de ces propositions n'est exacte. 

Question Vrai/faux :  Satellite.
On considère la terre de masse M de rayon R et un de ses satellites de masse m. le satellite gravite autour de la terre avec une période T. Il est situé à une distance h de sa surface. 

Les frottements de l'air sont négligeables et R ~ 6700 km.
A-La norme de la force d'attraction F exercée par la terre sur m s'exprimme par F = GMm / h2.  
B- La masse de la terre est environ M = 6,7 1024 kg. 
CLa masse de la terre est environ M = 6,0 1024 kg.
D- La troisième loi de Kepler s'écrit :  T2/r3 = 4 pi2 / (GM) avec r = R+h. 
ELa troisième loi de Kepler s'écrit :  T2/r3 = 4 pi / (GM).  

Question Vrai/faux :  Oscillateur mécanique.
Soit un oscillateur mécanique ( solide-ressort horizontal) évoluant sans frottement. Soit m la masse du solide et k la constante de raideur du ressort. A t=0, le ressort est étiré. Son allongement est x0 >0. On lance alors le solide avec une vitese v0, horizontale dirigée vers la gauche.

A- L'énergie mécanique initiale du système est Em = ½kx20. 
BA une date t >0, l'énergie mécanique du système se conserve car aucune autre force que la force de rappel du ressort ne  travaille. 
C-Le travail mécanique élémentaire de la force de rappel du ressort est le produit scalaire de deux vecteurs.
D-L'énergie mécanique du système est égale à la somme des travaux mécaniques des forces qui lui sont appliquées.
E-On introduit un dispositif qui crée des  forces de frottement. l'énergie mécanique du système augmente alors car la force de frottement s'exerçant sur le solide s'oppose au mouvement de ce dernier.
L'énergie mécanique diminue du travail des frottements.


Question Vrai/faux : 
Onde sonore basse fréquence
On utilise un stimulateur émettant une onde sonore à basse fréquence pour décontracter un muscle. L'onde émise est supposée longitudinale, progressive et périodique.

A- L'onde se propage avec un déplacement de matière perpendiculairement  à sa direction de propagation.
B- L''onde est caractérisée par sa double périodicité. 
C-L'onde voit sa célérité varier en fonction des milieux traversés. 
D- Il n'y a aucun transport de matière lors du passage de l'onde.
E- Toutes ces affirmations sont vraies.
A- 0,040 m.
B- 40 m.
C- 0,40 m.
D- 4,0 m. 
E- 2,0 m.

Question Vrai/faux : 
Pendule.
 Un objet sphérique de masse m = 100 g , relié à un fil inextensible, est lâché sans vitesse initiale en I. Il remonte jusqu'n J en suivant le parcours figuré ci-dessous. q1 = 60°. 

Le fil mesure L = 1,8 m et OT = 80 cm. 
On suppose qu'il n'y a aucune perte d'énergie en passant en T et qu'il n'y a aucun frottement.

Parmi les propositions suivantes, quelle(s) affirmation(s) est (sont) vraie(s) ?
A. q2 = 60 °. 
B. cos q2 = -0,10, la bille passe au dessus de O.
C. q2 = 30 °.
D. cos q2 = 0,10.
E. Aucune de ces réponse n'est vraie.


Question Vrai/faux :  Pendule.
On considère un pendule formé d'une bille, assimilée à une masse ponctuelle m de centre d'inertie G, suspendue à un fil de masse négligeable de longueur L, fixé en un point J. A l'équilibre, la bille est en A à l'altitude zéro. On déplace G d'un angle a, le fil restant tendu. L'altitude de G est égale à h <0.
A- la période propre d'oscillations du pendule est T0 = 2 pi ( g/L)½.
B- La différence d'altitude h entre G et A s'exprime par : h = L(1-tan a).
 
 C- L'énergie mécanique  de m est : Em = mgL +½mv2. F
Dla période propre d'oscillations du pendule est T0 = 2 pi ( h / (g(1-cosa)))½.
E- La période d'oscillation est assimilable à la période propre pout toute valeur de l'amplitude des oscillations. 


Question Vrai/faux :  Accellération d'un tracteur.
Un tracteur parcourt 900 m en 1 min 40 s, départ arrêté. 
Son accélération supposée constante vaut ( en m s-2) :
A- 1,8. 

B- 3,6.  
C- 0,18. 
D-  18.  
E- 9,0.  


Question Vrai/faux :  Onde.
Soit une onde de fréquence f et de longueur d'onde l. Sa célérité est c0.
A- La célérité  d'une onde mécanique est proportionnelle à l'amplitude de la pertutbation.
 
B La relation qui lie les grandeur est l  = f/c0. 
C- On observe sur l'écran, situé à une distance D, une figure de diffraction verticale.  
D- La tache centrale de diffraction observée possède une largeur L = 2lD/a. 

F- Une lumière polychromatique est une onde composée de radiations de plusieurs couleurs.


Question Vrai/faux :  Descente d'une luge.
On schématise ci-dessous le trajet d'une luge, supposée ponctuelle et de masse m = 1,0 kg, lâchée sans vitesse initiale à partir du point A. On donne h = 500 m et on néglige les frottements.

A- La vitesse en B est 10 m/s.
B On a alors -v2/r = -R +mgcosq et maT = -mg sin q où v est la vitesse de m.
C- le théorème de l'énergie cinétique permet d'écrire : ½mv2 -½mv2B = - mgr ( 1-cosq).
D-La norme de R est : R = 2mgh/r +mg (3 cos q-2). 
F- Le poids du mobile est une force dite conservative.


Question Vrai/faux :  Une source monochromatique émet une radiation de longueur d'onde l = 6,00 105 pm dans le vide. Sa puissance est de 0,600 mW. A sa sortie, le faisceau a un diamètre d = 2,00 mm et il a un demi-angle de divergence de 1,00 mrad.
A. La puissance lumineuse  émise est d'environ 10,0 W m-2.
B. La puissance lumineuse  émise est d'environ 200 W m-2. 
C. La puissance lumineuse  émise est d'environ 1000 W m-2.

On place un écran situé à L =2,00 m de la source.

D. La puissance lumineuse reçue par l'écran est d'environ 200 W m-2. 
F. La puissance lumineuse reçue par l'écran est d'environ 1000 W m-2. 


correction fixe 
correction chimix