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Probatoire
Physique
D & TI
2022
Correction épreuve zéro
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Partie I : Évaluation des ressources / 24 pts

Exercice 1 : Vérification des savoirs 8 pts

1. Définir :
Accommodation : c’est la modification de la vergence du cristallin afin que l’image de l’objet se forme nettement sur la rétine. 1 pt
Générateur électrique : est un dispositif permettant de produire de l’énergie électrique à partir d’une autre forme d’énergie. 1 pt
2. Énonçons la loi de Pouillet :
« Dans une maille, l’intensité \(I\) du courant est égal au rapport de la différence entre la somme des f.é.m (\({\sum E }\)) et la somme des f.c.é.m (\({\sum {E'} }\)) sur la somme des résistances \({\sum R }\) ». 2 pts
\(I = \frac{{\sum E - \sum {E'} }}{{\sum R }}\)
3. Donnons l’expression du grossissement d’un instrument optique et explicitons ses termes :
\(G = \frac{{\alpha '}}{\alpha }\) 1 pt
• \({\alpha '}\) est l’angle sous lequel l’image est vue par l’observateur à travers instrument optique . 0,5 pt
• \(\alpha \) est l’angle sous lequel l’objet est vue à l’œil nu de l’observateur placé à la distance minimale de vision distincte. 0,5 pt
4. Répondre par Vrai ou Faux :
4.1. Vrai 1 pt
4.2. Faux 1 pt

Exercice 2 : Application des savoirs / 8pts

Partie A : Incertitudes sur la mesure

On donne \(\overline U = 20,10V\), \({\sigma _{n - 1}} = 1,57V\) et \(n = 10\)
1. Calculons l’incertitude type et l’incertitude élargie pour \(? = 2\)
Soit \(u\) l’incertitude type, on a : \(u = \frac{{{\sigma _{n - 1}}}}{{\sqrt n }} = \) \(0,49647V\) 1 pt
Avec un niveau de confiance de 95%, nous avons :
\(\Delta U = ku = \) \(2 \times 0,49647 = \) \(0,99294V\) 1 pt
2. Écriture du résultat expérimental 1 pt
\(U = \overline U \pm \Delta U\) à 95%
\(U = \left( {20 \pm 1} \right)V\)

Partie B : spectre lumineux / 3pts

On donne : \(\lambda = 480nm\)
Calcul du quantum d’énergie en \(??\) transporté par un photon :
On sait que \(E = h\frac{C}{\lambda }\) 1 pt
AN : \(E = 2,59eV\) 2 pts

Partie C : Puissance électrique en courant alternatif / 2pts

On donne : \(P = 1000VA\) et \(k = 0,8\)
1. Calcul de la puissance absorbée par ce moteur : 1 pt
On sait que \(Pe = kP = \) \(0,8 \times 1000VA\) \( = 800W\)
2. Calcul de l’énergie consommée en \(?ℎ\) par ce moteur en 10ℎ
On a \(E = {P_e} \times t\) \( = 8000Wh\) 1 pt

Exercice 3 : Utilisations des savoirs / 8pts

Partie A : Optique géométrique / 4pts

1. Construction de l’image \(\overline {A'B'} \) de l’objet \(\overline {AB} \). 2 pts
\(C = 10\delta \Rightarrow \) \(\overline {OF'} = 0,1m\) \( = 10cm\)
lentille contruction image2. Donnons les caractéristiques (la position, la taille et la nature) de l’image ?’?’
Graphiquement on a :
• La position : \(\overline {OA} = 6 \times 5\) \( = 30cm\) 0,5 pt
• La taille : \(\overline {A'B'} = 8 \times 1\) \( = 8cm\). 0,5 pt
• La nature : \(A'B'\) est réelle. 0,5 pt

Partie B : Inductance d’une bobine / 4 pts

1. Donnons les caractéristiques du vecteur champ magnétique \(\overrightarrow B \) à l’intérieur du solénoïde quand celui-ci est parcouru par un courant \(? = 2?\)
bobine champ magnetique• Point d’application : Centre du solénoïde (point O)
• Direction : axe du solénoïde (Horizontale)
• Sens : de O vers B (de la gauche vers la droite)
• Intensité : \(B = 4\pi \times {10^{ - 7}}\) \(\frac{N}{l}I\)
AN : \(B = 5,024mT\)
2. Calculons le flux propre de ce solénoïde si \(B = 16\pi \times {10^{ - 3}}T\)
On a \(\Phi = NBS = \) \(NB\frac{{\pi {d^2}}}{4}\) \( = 0,25Wb\)
3. Calcul de la valeur de l’auto-inductance L du solénoïde si \(\Phi = 2,56 \times \) \({10^{ - 2}}Wb\)
\(\Phi = Li \Rightarrow \) \(L = \frac{\Phi }{i} = \) \(0,0128H\)

Partie II : Évaluation des compétences / 16 pts

• 1er tronçon : \(P\max = 12\) ?ℎ?????; \(? = 700 ?\) ; \(? = 100 ?\) ; \(? = 10 ?\); \({m_1} = 1t\).
• 2e tronçon : \({V_{\max }} = 60km/h\); \({m_1} = {m_2} = 1t\); \({m_1} = {m_2} = 1t\)
1. Prononçons-nous sur la déclaration du chauffeur 8 pts
Dans cette tâche, il est question pour nous de se prononcer sur la déclaration du chauffeur.
Pour cela nous allons calculer la puissance \(?\) développée par la force motrice, comparer à la puissance maximale et conclure. 2,5 pt
On a \(P = \frac{{W(\overrightarrow F )}}{t}\) \( = \frac{{F.d}}{t} = 7000W\)
En cheval fiscal, nous avons : \(P = \frac{{7000}}{{736}} = 9,51\) chevaux 1 pt
Conclusion : comme 9,51?ℎ????? < 12 ?ℎ????? alors le moteur ne tourne pas en plein régime. La déclaration du chauffeur est fausse. 1,5 pt

2. Examinons la sanction du chauffeur. 8 pts
Il est question pour nous de dire si le chauffeur mérite la sanction ou pas.
Pour cela nous allons calculer la vitesse de la voiture avant le choc et comparer 60 ?? /ℎ à afin de conclure. 1,5 pt
choc mouAvant le choc : \(\overrightarrow P = {m_1}\overrightarrow {{V_1}} \) 0,5 pt
Après le choc : \(\overrightarrow {P'} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)\overrightarrow V \) 0,5 pt
D’après le principe de la conservation de la quantité de mouvement : \(\overrightarrow P = \overrightarrow {P'} = \) \(\left( {{m_1} + {m_2}} \right)\overrightarrow V = {m_1}\overrightarrow {{V_1}} \) 1 pt
Suivant le sens du mouvement : \({V_1} = 2V\) 1,5 pt
AN : \({V_1} = 80km/h\)
Conclusion : comme \({V_1} = 80km/h\) \( \succ 60km/h\), alors le chauffeur mérite d’être sanctionner car avant le choc sa vitesse était supérieure à 60 ?? /ℎ 1 pt