8 juillet 2010

Radioactivité, pendule et projectile : concours kiné Berck 2010

Césium 137.
Le césium 137 subit une désintégration ß- et le noyau fils est le baryum 137. 

Une source radioactive contient une masse m0 =253 µg de césium 137 à la date t=0. 
On mesure l'activité de cette source à une date t1 et on obtient la valeur A1 = 5,67 108 Bq.
On donne NA = 6,02 1023 mol-1
masse molaire du césium 137 : M = 137 g/mol ; 
demi-vie du césium 137 : t½ =30,17 années.

Question : Calculer la date t1 en années. 

15,5 ;
17,8 ;
22,4 ;
25,6 ;
30,2 ;
aucune réponse exacte 





Fission de l'uranium 235
Dans un réacteur nucléaire, l'énergie est produite par la fission de l'uranium 235 sous le choc d'un neutron lent. Le combustible nucléaire utilisé est l'uranium naturel enrichi à 3,4 % en uranium 235 fissile.
Chaque fission d'un noyau d'uranium 235 libère en moyenne une énergie de 200 MeV.
Le rendement de la transformation de l'énergie nucléaire en énergie électrique est de 31 %.
Le réacteur consomme une masse m = 95,9 kg de combustible nucléaire en une journée.
On supposera que tous les noyaux d'uranium 235, contenus dans le combustible, subissent une fission.
On donne : 

masse molaire de l'uranium 235 : M = 235 g/mol ; 1 eV = 1,602 10-19 J.
Question : Calculer la puissance électrique ( en GW) fournie par ce réacteur.
0,90 ;
0,92 ;
0,94 ;
0,96 ;
0,98 ; 
aucune réponse exacte 




Spectre d'émission
Le spectre d'émission de l'atome de sodium révèle la présence d'un doublet de raies jaunes de longueur d'onde l1 =589,0 nm et l2 = 589,6 nm.
Ces deux raies correspondent à une désexcitation de l'atome de sodium, à partir de deux niveaux d'énergie très proches, vers l'état fondamental.
Question : Déterminer l'écart d'énergie ( en meV ) entre ces deux niveaux.
1,2 ;
1,6 ;
2,1 ;
2,4 ;
2,5 ;
aucune réponse exacte


Balise.
Deux bateaux A et C sont séparés l'un de l'autre par une distance de 27 km et ils se trouvent dans le plan vertical contenant la balise.
Le bateau A capte le signal 7,7 s après son émission.
Le bateau C capte le signal de la balise 10,9 s après son émission.
Le son se propage à vitesse constante dans l'eau de mer  : v = 1,5 103 m/s.
Question : Déterminer la profondeur h ( en km) à laquelle se trouve la balise.
2,3 ;
2,6 ;
2,9 ;
3,2 ;
3,5 ;
aucune réponse exacte


Pendule et projectile.
Masse de la spère : m = 250 g. On lâche la bille en A sans vitesse initiale. 

Quand la bille arrive en B, un dispositif spécifique la décroche du fil et elle continue son mouvement sous la seule action de son poids.
On note S le sommet de la trajectoire de la bille après son décrochage. 

On note P le point de contact avec le sol. 
On néglige l'action de l'air sur la bille dans toutes les phases du mouvement.
Coordonnées des points B et C : xB =12,2 cm ; yB =13,4 cm ;
xC =0 cm ; yC =50,0 cm


Questions : 
Calculer la longueur L du fil constituant le pendule.
Calculer la vitesse en B, notée vB ( m/s).

Calculer la tension T du fil en B.
Calculer l'ordonnée du sommet SCalculer l'abscisse du point P (en cm).


correction fixe
correction chimix