Probatoire
Physique
D & TI
2013
Correction
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Exercice 1 Optique et instruments d’optique
1. Lentilles minces sphériques
1.1 Construction de l’image
1.2 Position et nature de l’image
De la formule de Conjugaison
\(\overline {OA'} = \) \(\frac{{\overline {OA} .\overline {OF'} }}{{\overline {OA} + \overline {OF'} }}\) \( = - 3,3{\rm{cm}}\)
1.2 L’image est virtuelle est plus grande que l’objet.
2. Défauts de l’œil
2.1 Le punctum proximum (PP) est le point le plus rapproché que l’œil peut voir nettement en accommodant au maximum.
Le punctum remotum (PR) est le point le plus éloigné que l’œil peut voir nettement sans accommoder,
2.2 Les défauts d’accommodation de l’œil sont:
· la myopie;
· L’hypermétropie;
· La presbytie
2.3 La distance appelée distance maximale de vision distincte est \({D_m} = 2m\).
\(\overline {OF'} = - {D_m} = - 2{\rm{m}}\)
3. La lunette astronomique
3.1 Calcule des distances focales
\(\overline {OF{'_1}} = \frac{1}{{{C_1}}}\) \( = 0,05\delta \) et \(\overline {OF{'_2}} = \frac{1}{{{C_2}}}\) \( = 0,02\delta \)
3.2 Traçons la marche du rayon lumineux
Exercice 2
Exercice 2 Energie électrique
1. Production d’une tension alternative
1.1.1 C’est le phénomène d’induction électromagnétique.
1.1.2 Il est dû à la variation du flux à travers la bobine.
1.1.3 l’inducteur est l’aimant et l’induit la bobine
1.4 Schéma : 
1.2 L’alternateur
1.2.1 La partie mobile est appelée rotor est la partie fixe stator.
1.2.2 Déterminons l’énergie électrique fournie par l’alternateur
\(\eta = \frac{W}{{{E_c}}}\) \( \Rightarrow W = \eta {E_C}\) \( = \frac{1}{2}\eta {J_\Delta }{\omega ^2}\) \( = \frac{1}{2}.0,75.5,12{\rm{ }}{10^{ - 4}}{(125)^2}\) \( = 3J\)
2. Production du courant continu
2.1 L’accumulateur est rechargeable et la pile pas.
2.2.1 Déterminons l’intensité du courant par la loi de Pouillet
\(I = \frac{{E - E'}}{{r + r'}} = 0,2{\rm{A}}\)
2.2.2 La puissance électrique totale fournie par le générateur.
\({P_{totale}} = EI = 0,6{\rm{W}}\)
2.2.3 La puissance électrique transférée au moteur
\({P_t} = (E - rI)I\) \( = 0,472{\rm{W}}\)
2.2.4 Rendement énergétique du générateur
\(\eta {\rm{ = }}\frac{{E - rI}}{E}.100\) \( = 78,66{\raise0.5ex\hbox{\(\scriptstyle 0\)}\kern-0.1em/\kern-0.15em\lower0.25ex\hbox{\(\scriptstyle 0\)}}\)
Exercice 3
1. Bilan des forces qui s’appliquent sur le solide
· Le poids du solide
· La réaction de la piste
2.1 Le travail du poids
\(W(\overline P ) = \) \( - mg({h_B} - {h_A})\) \( = 1,075J\)
2.2 L’énergie mécanique lorsque le solide est en A
\({E_m}(A) = {E_{PP}}(A)\) \( = mg\left( {{h_A} - {h_C}} \right)\) \( = 1,5J\)
2.3 Energie cinétique au point C
\({E_m}(A) = {E_m}(C)\) \( = {E_C}(C) + {E_{PP}}(C)\)
\({E_C}(C) = \) \({E_m}(A) = \) \(mg({h_A} - {h_C}) = \) \(1,5J\)
3. Le système étant conservatif;
\({E_m}(C) = {E_m}(D)\)
\({E_C}(C) + {E_{PP}}(C)\) \( = {E_C}(D) + {E_{PP}}(D)\)
\({E_C}(C) = {E_C}(D){\rm{ }}\) car \({h_D} = {h_C} \Rightarrow \) \({E_{PP}}(C) = {E_{PP}}(D)\)
4.1 Calcule de la vitesse de rotation de la règle
\(\frac{4}{5}{E_C}(C) = \) \(\frac{1}{2}{J_\Delta }\omega _0^2 \Rightarrow \) \({\omega _0} = \sqrt {\frac{8}{{5{J_\Delta }}}{E_C}(C)} \) \( = 19,83{\rm{rad/s}}\)
4.2 Inventaire des forces appliquées à la règle:
· Son poids;
· La réaction du support
· Les forces de frottement qui freinent son mouvement.
