Physique nucléaire, optique, ondes  : concours kiné St Michel 2010. En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.

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Uranium 238. L'uranium 238 se désintègre en cascade pour produire l'élément stable plomb 206. le polonium 218 apparaît à la 7è étape de cette série de désintégrations. Quelle est cette série ? A- 2 désintégrations a et 5 désintégrations ß. Faux. B- 3 désintégrations a et 4 désintégrations ß. Faux. C- 4 désintégrations a et 3 désintégrations ß. Faux. D- 1 désintégrations a et 6 désintégrations ß. Faux. E- 5 désintégrations a et 2 désintégrations ß. Vrai. Lors d'une désintégration alpha le nombre de masse diminue de 4 ; Lors d'une désintégration ß, le nombre de masse ne change pas. :  238-218 = 20 ; 20 / 4 = 5. Carbone 14. L'activité du carbone contenu dans une ancienne relique organique pruvienne est de 10 dpm/g : 10 désintégrations par minute et par gramme de carbone. Sachant que les plantes ont aujourd'hui une activité de 15 dpm/g et que t½(14C) = 5,8 103 ans, quel est l'âge ( années) de cette relique ? 9,1 103  ;  3,3 103  ; 1,5 103  ; 3,8 103  ; Loi de décroissance radioactive : A = A0 exp (-l t) ; ln ( A0/A) = l t avec l = ln2 / t½. ln ( A0/A) =ln(15/10) =0,4 ; ln2 = 0,7 ; 0,4 = 0,7 t / 5,8 103 ; t = 0,4*5,8 103 /0,7 = 3,3 103 ans. Fission. Los de la fission d'un noyau d'uranium 23592U après bombardement par un neutron, on observe que les produits de la réaction sont : 3 neutrons, un noyau de 9436Kr et un noyau de : 14156Ba ; 13554Xe ;13955Cs ;13956Ba ;14253I. 23592U +10n -->9436Kr + 310n + AZX Conservation de la charge : 92 = 36 +Z ; Z = 56 Conservation du nombre de nucléons : 235+1 = 94+3+A ; A =139.   Activité. L'activité initiale de 1,6 mg de phosphore 32 est de 1,68 1010 Bq. Quelle est la valeur de la constante radioactive l ? ( 8,1 10-7 s-1 ; 3,9 10-7 s-1 ; 5,6 10-10 s-1 ; 5,6 10-7 s-1 ; 3,9 10-4 s-1 )  A = l N avec N = 1,6 10-3 / 32*6,02 1023 =16 / 32 * 6 1019 =3 1019. l =1,68 1010 / 3 1019= 5,6 10-10 s-1. Optique. L'objectif d'un projecteur de diapositives peut être assimilé à une lentille mince convergente L. La diapositive mesure 40 mm et la largeur de l'écran est 2,0 m. La diapositive et l'écran sont des plans perpendiculaires à l'axe optique de l'objectif. La distance focale de l'objectif est égale à 50 mm. Pour que l'image occupe la totalité de l'écran, celui-ci doit être placé à la distance de : 2,65 m ; 2,75 m ; 2,55 m ; 2,45 m. Valeur absolue du grandissement : |g| = 2 / 0,04 = 50. L'écran est à 2,55 m de l'objectif. Miroir sphérique convergent. Rayon du miroir R = 40 cm ; position de l'objet AB :15 cm du sommet.. A- l'image est droite 4 fois plus grande que l'objet. Vrai. B- l'image droite est située  à 60 cm du sommet. Vrai. C- l'image est renversée 4 fois plus grande que l'objet. Faux. D-  l'image renversée est située  à 60 cm du sommet. Faux..  Lunette. L'objectif a une distance focale f'1 = 75 cm ; l'oculaire a une distance focale f'2 = 15 cm. Le diamètre apparent de l'astre observé est a = 9,0 10-3 rad. A- tous les rayons issus de B qui traversent l'obectif L1 traversent l'oculaire L2. Faux. B- L'image A1B1 donnée par l'objectif mesure 13,5 mm. Faux. A1B1 ~ a f'1 =9,0 10-3* 0,75 =6,75 10-3 m = 6,75 mm. C- Le grossissement de la lunette est égal à 5,0. Vrai. G = a'/a = f'1/f'2 =75/15 = 5,0. D- a' = 9,0 10-2 rad. Faux. a'/a =5,0 ; a' = 5,0 *9,0 10-3= 4,5,0 10-2 rad. Une onde sonore : A- est une onde longitudinale. Vrai.  B- une onde transversale. Faux. C- est une onde longitudinale et transversale. Faux. D- se propage dans une seule direction lorsqu'elle est émise par une source ponctuelle. Faux. E- se propage dans toutes les directions lorsqu'elle est émise par une source ponctuelle. Vrai.  Oléoduc. Un oléoduc est une canalisation en acier utilisée pour transporter le pétrole. Des capteurs sonores sont répartis à intervalles réguliers sur l'oléoduc pour repérer les zones où des accidents surviennent. Un oléoduc reçoit un choc à un instant t=0 à une distance d de l'un des capteurs. Celui-ci détecte quelques instants plus tard, deux signaux sonores brefs séparés par une durée t = 1,9 s. ( on néglige la vitesse du pétrole dans l'oléoduc ). Vitesse du son dans l'acier : va = 5 km/s ; vitesse du son dans le pétrole ; vp = 1,2 km/s. La distance d est égale à : 1,8 km ; 7,4 km ; 2,3 km ; 3,75 km. d = va t1 = 5 t1 ; d = vp t2 = 1,2 t2 ; t2 - t1  = 1,9 = d/1,2 -d/5 = (5-1,2) d / 6 = 3,8 d / 6. d = 1,9*6 /3,8 = 3 km. Une onde lumineuse monochromatique de longueur d'onde dans le vide l = 550 nm passe de l'air dans le verre d'indice de  réfraction n = 1,5. A- la célérité de cette onde dans le verre est v = 2,0 108 m/s. Vrai. 3 108 / 1,5 = 2,0 108 m/s. B- la longueur d'onde de cette onde dans le verre a pour valeur l = 550 nm. Faux. C- la fréquence est f = 3,6 1023 Hz. Faux. f = c /l =  3 108 /550 10-9 =5,45 1014 Hz. D- l'indice de réfraction du verre est plus grand pour la lumière rouge. Faux. On admet la loi de Cauchy selon laquelle n(l) = n0 + C/l2 où n0 et C sont deux constantes positives. La longueur d'onde du rouge est plus grande que celle du bleu. L'indce de réfraction du rouge est plus petit que l'indice du bleu.

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