devoirs terminale

Aurélie février 2001

	concours kiné Strasbourg 2000 physique exercices suivants quelle (s) est (sont) la (les ) affirmation(s) exacte(s) ?
1 pendule simple période	Quelles sont les propositions correctes ? La période du pendule simple double quand la longueur de celui ci double. La période du pendule simple double quand la longueur de celui ci est multipliée par 4 La période du pendule simple double quand la masse est multipliée par 4 La période du pendule simple double quand g (champ de pesanteur) est divisé par 4. corrigé
	La période est proportionnelle à la racine carrée de la longueur : la période double si la longueur est multipliée par 4. la période est indépendante de la masse La période est inversement proportionnelle à la racine carrée de g (accélération de la pesanteur) la période double si g est divisée par 4. affirmations 2 et 4 exactes, les autres sont fausses.
2 oscillateur élastique vitesse	Un solide S de masse m=0,1 kg est attaché à l'extrémité d'un ressort de raideur k=10 N m^-1. Le solide peut glisser le long d'une tige T horizontale. Les frottements sont négligeables. A la date t=0, le solide est écarté de 10 cm de sa position d'équilibre puis lâché sans vitesse. La vitesse maximale du solide lorsqu'il passe par la position d'équilibre (ressort ni étiré ni comprimé) est : v = 0,5 m/s v = 10 m/s v = 1 m/s v= -1 m/s corrigé
	au départ l'énergie du ressort est sous forme potentielle élastique (origine la position d'équilibre) 0,5 k x² Au passage à la position d'équilibre l'énergie est sous forme d'énergie cinétique: 0,5 mv² absence de frottement, l'énergie mécanique se conserve : 0,5 kx²= 0,5 mv² v² = kx²/m = 10 0,1² / 0,1 = 1 deux solutions v=1 m/s et v= -1 m/s le signe moins correspond au déplacement du solide en sens contraire de l'axe Ox affirmations 3 et 4 exactes, autres affirmations fausses*.
3 oscillateur aspect énergétique	Un pendule élastique constitué de 2 ressorts identiques de raideur individuelle k et d'un palet de masse m, peut osciller longitudinalement sur une table à coussin d'air horizontale. L'énergie potentielle élastique du palet est prise à la position d'équilibre (x=0). L'amplitude est notée Xm. À la date t=0 : Le centre d'inertie du palet est en x=0 Le centre d'inertie du palet est en Xm Le centre d'inertie du palet est en - Xm À l'instant initial, la composante du vecteur vitesse est négative. corrigé
	à la date t=0: l'abscisse X(t=0) est nulle : le centre d'inertie du palet est en 0. l'énergie potentielle élastique est nulle. l'énergie cinétique est maximale vitesse initiale : X(t) = Xm sin(wt+p) = - Xm sin(wt) v(t) = dX(t) / dt = -Xm w cos(wt) v (t=0) = -Xm w, négative Xm et w sont positifs affirmations 1 et 4 exactes, les autres sont fausses.
4 stroboscope	Principe de l'alternateur: vitesse de rotation du rotor 3600 tours /minute. On stroboscope ce rotor afin qu'en apparence, il soit immobilisé. Les pôles nord des aimants sont peints en noir La fréquence de la force électromotrice créée est 20 Hz La fréquence de la force électromotrice créée est 60 Hz La fréquence la plus élevée permettant d'immobiliser ce rotor est 180 Hz La fréquence la plus élevée permettant d'immobiliser ce rotor est 20 Hz corrigé
	fréquence ou vitesse de rotation (tours/s) du rotor = 3600/60 = 60Hz Le rotor paraît immobile lorsque que ce dernier effectue 0,33 tours, 0,66 tour, un tour ou un multiple de 0,33 tour entre deux éclairs. La plus grande fréquence du stroboscope conduisant à l'immobilité est 20 Hz. La fréquence de la fem induite est proportionnelle à la vitesse de rotation (60 Hz) et aux nombre de pairs de pôles (3 dans ce cas) affirmation 4 exacte, les autres affirmations sont fausses. retour - menu