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Probatoire
Physique
C & E
2012
Correction
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Exercice 1: Optique géométrique
A. Réflexion et réfraction de la lumière
1. Traçons la marche du rayon lumineux
refraction et miroir
2. Calcule de l’angle de réfraction
\(r = {\sin ^{ - 1}}(\frac{{\sin (i)}}{n}) = {22^0}\)
3. Calcule de la valeur de β.
Dans le triangle IPQ : \(\alpha  = {90^0} - r{\rm{ }}\) et \({90^0} - r + {90^0}\) \( + \beta  = {180^0} \Rightarrow \) \(\beta  = r = {22^0}\)
B. Lentilles
1. Construction de l’image
image lentille et miroir
2. L’image est réelle, renversée et deux fois plus grande que l’objet.
 
Exercice 2 : Instrument d’optique.
A– L’œil réduit.

Anomalies

Manifestations chez le patient

Types de lentilles correctrices

Presbytie

Le cristallin perd de sa souplesse et les muscles ciliés perdent leur élasticité

Convergentes

Myopie

Le cristallin est très convergent

Divergentes

Hypermétropie

Il doit accommoder pour voir les objets à l’infini , son cristallin manque de convergence

Convergentes

         B. Étude du microscope
1. Principe du microscope:
Le microscope est constitué de deux systèmes optiques. Le premier, l’objectif, assimilé à une lentille convergente, donne d’un petit  objet  une image très agrandie qui est observée à travers un second système, l’oculaire, également assimilé à une lentille convergente ou loupe. L’image définitive est beaucoup plus grande que l’objet
          2. Intervalle optique d’un microscope : Distance entre le foyer principal image de l’objectif et le foyer principal objet de l’oculaire du microscope. Il est noté:  \(\Delta  = \overline {F{'_1}{F_2}} \)
3. Calcule de la puissance intrinsèque.  \({P_i} = \) \(\frac{\Delta }{{{f_1}{f_2}}}\) \( = 2500\delta \)
 
Exercice 3 Énergie électrique
A. Échanges d’énergie dans un circuit électrique
1. Schéma
circuit moteur generateur 2.1 Les tensions sont égales dans chaque branche.
\(\left\{ \begin{array}{l}{U_{AB}} = E - rI{\rm{       }}(a)\\{U_{AB}} = R{I_2}{\rm{           }}(b)\\{U_{AB}} = E' + r'{I_1}{\rm{   }}(c)\end{array} \right.\)  a)=(b) \(E - rI = \) \(R{I_2} \Rightarrow \) \({I_2} = \) \(\frac{{E - rI}}{R} = \) \(0,84{\rm{A}}\)
Au point ( nœud ) A, \(I = {I_1} + {I_2}\)  Soit \({I_1} = I - {I_2}\) \( = 2,36A\)
2.2 Calcule du rendement. Par définition,
\(\eta  = \frac{{E'}}{{E' + r{I_1}}} = 72\% \)
3. Diagramme des échanges d’énergie
diagramme des energies moteur resistorB Étude d’un alternateur
1. Énonçons la loi de Lenz:
Énoncé: " Le sens du courant induit est tel que par ses effets, il s’oppose à la cause qui lui donne naissance "
2.Le stator qui est une bobine il crée le champ magnétique et le rotor, du fait de sa rotation modifie le flux à travers la bobine créant ainsi un courant induit.
3. Fonctionnement d’un alternateur:
         Un alternateur est constitué d’un aimant inducteur appelé rotor et d’une bobine fixe appelée stator. La rotation du rotor entraîne la modification du flux du stator responsable de la production du courant alternatif. On est souvent amené à multiplier les pôles de l’inducteur pour que le courant alternatif produit ait une fréquence suffisante
 
Exercice 4  Énergie mécanique.
Schéma.
plan incline et energie1. Calcule de l’intensité de la force motrice. D’après le TEC
\(\frac{1}{2}m{v^2} - \) \(\frac{1}{2}mv_0^2 = \) \(W(\overrightarrow P ) + W(\overrightarrow {{R_N}} )\) \( + W(\overrightarrow f ) + W(\overrightarrow F )\)  \( =  - mgd\sin (\alpha )\) \( + 0 - fd + Fd\)
\(F = \) \(\frac{m}{{2d}}({v^2} - v_0^2)\) \( + mdg\sin (\alpha )\) \( + f = 125N\)
2.1 Calcule de l’énergie cinétique à d=80m.
\({E_C} = \frac{1}{2}m{v^2} = 162{\rm{ 1}}{{\rm{0}}^{\rm{3}}}{\rm{J}}\)
Calcule de l’énergie potentielle de pesanteur.
\({E_{PP}} = mgh\) \( = mgd\sin (\alpha )\) \( = 32{\rm{ }}{10^3}J\)
2.3 Calcule de l’énergie mécanique de la voiture.
\({E_m} = {E_C} + {E_{PP}}\) \( = 194{\rm{ }}{10^3}J\)