QCM virage circulaire, solénoïde, fusion nucléaire, dipôle RLC, moteur électrique ( Kiné EFOM 2009)

On peut considérer que les actions qui s'exercent sur un avion en vol sont équivalentes à 4 forces :
- le poids P ; 
- la poussée F due aux réacteurs :
- la trainée représentant les frottements et la résistance de l'air à l'avancement ; 
dans cet exercice cette force est considérée comme négligeable ;
- la portance R représentant l'action de l'air sur les ailes de l'avion et résultant des différences de pression entre les parties inférieure et supérieure de l'avion ; elle est toujours dans le plan de symétrie de l'avion, perpendiculaire au plan des ailes. 
 On donne g = 10 m s^-2.

Un avion de masse 2 tonnes, partant du repos, parcourt la totalité de la plate forme horizontale d'un porte avions, supposé immobile, avant de décoller. 
La longueur de la piste d'envol est de 200 m et la vitesse au bout de la piste est de 360 km/h.
Evaluer l'intensité de la force de propulsion F supposée constante.

A	B	C	D	E	F
15800 N	22300 N	44100 N	30000 N	37000 N	autre

virage circulaire.
Le même avion attaque à la vitesse constante de 720 km/h un virage circulaire horizontal de 800 m de rayon
Déterminer la norme du vecteur accélération ( m s^-2) de l'avion .

A	B	C	D	E	F
50	5,5	12	42	61	autre

inclinaison des ailes.  
Déterminer l'inclinaison a des ailes, supposées planes, par rapport au plan horizontal.

A	B	C	D	E	F
sin a =0,7	cos a =0,7	tan a =5	sin a =0,5	cos a =0,6	autres

solénoïde.  
Un solénoïde est parcouru par un courant d'intensité I = 2 A ; 
sa longueur est L = 20 cm, son rayon r = 4 cm. 
Il est formé de 800 spires de fil de cuivre isolé, la résistance de l'ensemble est de 4 ohms. 
µ₀ = 1,25 10^-6 SI.
Quelle est la valeur du champ magnétique à l'intérieur du solénoïde ?

A	B	C	D	E	F
100 mT	240 mT	45 mT	10 mT	0,5 T	autre

Quelle est la fem E du générateur de résistance interne r = 1 ohm branché aux bornes du solénoïde ?

A	B	C	D	E	F
10 V	6 V	12 V	5,5 V	3 V	autre

 fusion nucléaire
²₁H + ²₁H = ³₁H + ¹₁H.
L'énergie de liaison par nucléon est 1,11 MeV pour le deutérium et 2,83 MeV pour le tritium.
Déterminer l'énergie libérée au cours de cette réaction.

A	B	C	D	E	F
4,05 Mev	2,86 MeV	6,46 MeV	3,18 MeV	5,37 MeV	autre

dipôle RLC.

Le condensateur de capacité C = 1 µF est préalablement chargé par le générateur de fem E =4 V ( interrupteur en position 1).
On enregistre la tension u_c(t) aux ornes du condensateur en basculant l'interrupteur en position 2. L'instant du basculement est choisi comme origine des dates.
Déterminer l'énergie initialement fournie au dipôle RLC.

A	B	C	D	E	F
8 mJ	3 µJ	320 µJ	165 mJ	8 10-6 J	autre

Au bout d'une pseudopériode, déterminer l'énergie totale stockée dans le dipôle RLC.

A	B	C	D	E	F
6,3 mJ	285 µJ	2,7 µJ	6,1 µJ	148 mJ	autres

Calculer la puissance moyenne perdue en une pseudo-période.

A	B	C	D	E	F
0,85 µW	0,95 mW	2,35 mW	148 µW	5,5 mW	autre

Moteur électrique.
Un moteur électrique ( fcem E' = 1,25 V, r' = 1 ohm) est associé en série 
avec un générateur ( fem E = 4,5 V, r = 1,5 ohms) et un conducteur ohmique R = 4 ohms.
Intensité du courant dans le circuit ?

A	B	C	D	E	F
0,5 A	1 A	0,05 A	0,1 A	1,2 A	autres

Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie totale fournie par la pile.

A	B	C	D	E	F
125 J	250 J	12,5 J	405 J	35 J	autre

Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie consommée dans le conducteur ohmique.

A	B	C	D	E	F
125 J	250 J	215 J	405 J	35 J	autre

Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie utile produite par le moteur.

A	B	C	D	E	F
125 J	250 J	12,5 J	405 J	112,5 J	autre

dipôle RC

C = 20 µF ; R = 500 ohms. le GBf délivre une tension crénaux de valeurs extrème 0 et E.
Quelle doit être la valeur de la période T du signal en crénaux pour que la charge et la décharge successives ne s'effectuent qu' à 63 % ?

A	B	C	D	E	F
30 ms	10 ms	5 ms	15 ms	25 ms	autre

correction fixe 


correction chimix

---

Rebonds, poids apparent, satellite, associations de résistors, solénoïde, loupe : concours kiné Berck 2010

Rebonds d'une balle .
Une balle est lâchée sans vitesse initiale d'une hauteur h = 2,00 m par rapport au sol. 
Cette balle élastique effectue une succession de rebonds verticaux. 
L'énergie cinétique de la balle juste après un rebond diminue de 37 % par rapport à son énergie cinétique juste avant  ce rebond. 
On considère une caméra dont l'objectif est placé dans un plan horizontal situé à une hauteur h'=40,0 cm par rapport au sol. 
On néglige l'action de l'air sur la balle. 

Question : 

Déterminer le nombre de fois où la balle va passer dans le plan de l'objectif de la caméra. 
3, 5 ;

7 ;

9 ;
11 ;
aucune réponse exacte 



Poids apparent.
On dispose d'un ressort de masse négligeable, de constante de raideur  k = 5,4 N / m et de longueur à vide L₀ = 12 cm. L'extrémité supérieure est fixée à un support horizontal.
On suspend à l'extrémité inférieure de ce ressort une sphère métallique de rayon R = 1,5 cm. La longueur du ressort à l'équilibre est L₁ = 17 cm.
On immerge ensuite complètement  la sphère dans un liquide de densité d inconnue. La longueur du ressort à l'équilibre est L₂ = 15 cm.

Question : 

Calculer la densité du liquide.
 
0,62 ;

0,78 ;

0,85 ;
0,92 ;
0,98 ; 
aucune réponse exacte


Satellite.
Un satelitte de masse m= 530 kg décrit une trajectoire circulaire autour d'une planète de masse M.
Ce satellite se situe à une altitude de h =340 km par rapport à la surface de la planète.
La période de révolution du satellite est T = 1 h 34 min et sa vitesse vaut 7,13 km/s dans le référentiel planètocentrique.

Question : 

Parmi les affirmations suivantes, relatives à ce satellite, combien y en a t-il d'exactes ?
 
- Le rayon de la planète vaut R = 6,1 10³ km.
- la masse de la planète vaut M = 4,9 10²⁴ kg.
- la densité moyenne de la planète vaut d = 5,2.
- La force gravitationnelle exercée par la planète sur le satelitte a pour valeur F = 4,2 10³ N.
- Le satellite est soumis  à une accélération normale a_N =7,9 m s^-2.



Associations de résistors

Question : 

Déterminer U_BM en volt. 
2,0 ;
4,0 ;
6,0 ;
8,0 ;
16,0 ;
aucune réponse exacte



Solénoïde
On considère un solénoïde de longueur L = 60 cm dont l'axe est perpendiculaire à la direction de la composante horizontale B_H du champ magnétique terrestre. Une boussole est placée au centre du solénoïde.
Quand on fait circuler  un courant d'intensité constante I = 88 mA dans un sens donné, la direction de l'aiguille de la boussole fait un angle aigu a avec l'axe du solénoïde.
En inversant le sens du courant, l'aiguille de la boussole tourne de 151° par rapport à sa position précédente.

Question : 

Calculer le nombre de spires N de ce solénoïde.  
420 ;
450 ;
500 ;
520 ;
550 ;
aucune réponse exacte






La loupe
Un oeil normal voit tous les objets situés entre l'infini e la distance minimale de vision distincte D_m = 25 cm.
On utilise une loupe assimilée à une lentille mince convergente de vergence C = 6,0 dioptries.
Un observateur place son oeil " normal " au foyer image de la loupe.
Il regarde un objet AB, perpendiculaire  à l'axe principal de la loupe, le point A étant situé sur l'axe.
On note L la distance algébrisée entre le centre optique et A.
On notera L₁ la valeur que l'on doit donner  à L pour que l'image A' de A soit à l'infini.
On notera L₂ la valeur que l'on doit donner  à L pour que l'image A' de A soit située  à la distance minimale de vision distincte.
La latitude de mise au point de la loupe est L₂-L₁.

Question : 

Calculer la latitude de mise au point en cm. 

11 ;

14 ;

18 ;

20 ;

22 ;

aucune réponse exacte 

correction fixe
correction chimix

---

solénoïde EFOM 2010

Aiguille aimantée au centre d'un solénoïde.

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 L = 20 cm , N = 100 spires.

A- Les lignes de champ à l'intérieur du solénoïde sont orientées vers le haut.  

B- le pole nord de l'aiguille aimanté dévie  vers la droite.  

C- Lorsque I= 20 mA, le champ magnétique créé par le solénoïde vaut B_solénoïde =12 µT.

D-  Lorsque I= 20 mA, le champ magnétique créé par le solénoïde vaut B_solénoïde =2,4 µT.

E- le vecteur champ magnétique créé par le solénoïde est caractérisé par sa norme.


correction fixe
correction chimix

---