Probatoire
Physique
D & TI
2014
Correction
Bonjour ! Groupe telegram de camerecole, soumettrez-y toutes vos préoccupations. forum telegram
Exercice 1 Optique géométrique et instruments d’optique
1.1 Lentilles minces
1.1.1 Énonce théorèmes des vergences:
“ Plusieurs lentilles accolées sont équivalentes à une lentille unique de vergence égale à la somme des vergences de chaque lentille”
1.1.2 Déterminons la vergence équivalente:
\(C = {C_1} + {C_2}\) \( = \frac{1}{{{f_1}}} + {C_2}\) \( = \frac{1}{{0,1}} - 20\) \( = - 10\delta \)
1.1.3 a) Déterminons les caractéristiques de \(A'B'\)
De la relation de conjugaison
\(\overline {OA'} = \) \(\frac{{\overline {OF'} .\overline {OA} }}{{\overline {OF'} + \overline {OA} }}\) \( = \frac{{\overline {OA} }}{{1 + {C_3}\overline {OA} }}\) \( = - 0,06{\rm{m}}\)
L’image est virtuelle car \(\overline {OA'} \prec 0\)
Sens et grandeur : \(\gamma = \frac{{\overline {OA'} }}{{\overline {OA} }}\) \( = 0,4 \succ 0\) L’image est de même sens que l’objet. \(A'B' = \) \(\gamma AB = 4{\rm{cm}}\)
1.1.3.b) Construction de l’image \(A'B'\)
1.2 Instruments d’optique1.2.1 Œil réduit
a) Schéma de l’œil réduit
Lentille mince convergente L (cristallin ), centre optique O, un diaphragme D (pupille) et un écran de projection E ( rétine ).
b) Défauts de l’œil
La myopie corrigée par la lentille divergente
La presbytie corrigée par la lentille convergente.
1.2.2 Le microscope
Construction de l’objet CD à partir de l’image définitive
Exercice 2
Exercice 2; Energie électrique
2.1 Production d’un courant électrique
a) Courant continu
Réactions aux électrodes
Lorsque la pile débite; on a:
- Au pôle négatif (anode) \({Z_n} \to Z_n^{2 + } + 2{e^ - }\)
- Au pôle positif (cathode) \(C_u^{2 + } + 2{e^ - } \to {C_u}\)
b).1 Courant alternatif
Le courant alternatif est un courant qui change de sens au cours du temps.
b).2 allure de la courbe:
2.2.1 Energie électrique dans un portion de circuit
2.2.2 Calcule de l’intensité du courant dans le circuit: d’après la loi de Pouillet
\(I = \frac{{E - E'}}{{R + r + r'}}\) \( = 0,5{\rm{A}}\)
2.2.3 Déterminons le rendement du moteur
\(\eta = \frac{{E'}}{{E + r'I}}.100 = 90{\raise0.5ex\hbox{\(\scriptstyle 0\)}\kern-0.1em/\kern-0.15em\lower0.25ex\hbox{\(\scriptstyle 0\)}}\)
2.2.4 Calcule de l’énergie consommée dans le circuit en 1h15min
\(W = (R + r + r'){I^2}t\) \( = (0,0 + 1 + 13,5).0,{5^2}.\) \((3600 + 15.60) = 16,9kJ\)
2.2.5 Diagramme des échanges d’énergies dans le moteur.
Exercice 3
Exercice 3
3.1 Travail d’une force en rotation
a) Calcule de l’intensité F de la force
\(W(\overrightarrow F ) = {\mathfrak{M}_\Delta }(\overrightarrow F ).\theta \) \( = F.l.2\pi .n \Rightarrow \) \(F = \frac{{W(\overrightarrow F )}}{{2\pi .l.n}} = 2,4N\)
b) Lorsqu’on utilise une meule, elle s’échauffe: c’est échauffement est la manifestation de la conversion d’une partie de l’énergie fournie en énergie thermique.
3.2.1 Théorème de l’énergie cinétique
a) Énoncé "la variation de l’énergie cinétique d’un système entre deux instants donnés est égale à la somme algébrique des travaux de toutes les forces extérieures agissant sur le système pendant cet intervalle de temps."
3.2.2.a Calcule de la vitesse initiale
D’après le TEC : \(\frac{1}{2}mv_f^2 - \frac{1}{2}m{v^2}\) \( = W(\overrightarrow P ) + W(\overrightarrow R )\)
\(0 - \frac{1}{2}m{v^2}\) \( = mgd\sin (\alpha )\) \( \Rightarrow v = \sqrt {2gd\sin (\alpha )} \) \( = 10,03{\rm{m/s}}\)
b) Calcule de l’énergie mécanique à mi-parcours
L’énergie mécanique de la caisse se conserve
\({E_m} = \frac{1}{2}m{v^2} = 100J\)
