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Onde sur une
corde.
Un vibreur est relié à l'extrémité S d'une corde élastique. A l'instant
t=0, le vibreur est mis en mouvement.
L'aspect de la corde après une durée de 400 ms est représentée
ci-après. L'origine des abscisses x=0 correspond à l'extrémité de S.
A) A l'instant t=0 le vibreur est mis en mouvement vers le haut. Vrai.
B) La longueur d'onde créée est de 1,0 m. Vrai.
C) La période temporelle du mouvement du
vibreur est 200 ms. Faux.
400 ms correspondent à
2,5 périodes ; T = 400 / 2,5 =160 ms.
D) La célérité de l'onde le long de la corde est égale à 12,5 m/s.
Faux.
v = l
/ T = 1 / 0,16 =6,25 m/s.
E) Le vibreur a provoqué le long de la corde une onde mécanique
transversale. Vrai.
Perturbation
sur une corde.
Une perturbation, créée en un point source S, se propage le long d'une
corde élastique. Cette corde a été photographiée aux instants t1
= 1,6 s et t2 = 2,4 s. L'abscisse 0 sur les schémas ne
correspond pas à la position du point source S.
A) Il s'agit d'une onde progressive longitudinale. Faux.
B) Au cours de sa progression l'onde est amortie. Faux.
L'amplitude de la
perturbation reste constante.
C) La célérité de l'onde entre t1 et t2 est 5,0
m/s. Vrai.
La perturbation parcourt
4 m en 0,8 s ; c = 4 / 0,8 = 5 m/s.
D) Un point M de
la corde reproduit la déformation initiale de la source avec un retard
égal à SM/c, c étant la célérité de l'onde. Vrai.
E) La perturbation affecte 2 m de corde. Vrai.
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Lentille
convergente, loupe.
A) Une loupe est une lentille convergente. Vrai.
B) Un oeil normal est placé au foyer
image d'une lentille mince de vergence C = 20 dioptries. L'angle q' sous lequel cet oeil observe
l'image d'un objet AB de 2,0 mm de hauteur placé entre le foyer
principal objet et le centre optique de la lentille est doné par la
relation q' = AB x C, angle
exprimé en radian.. Vrai.
tan q' ~q' = A'B' / A'F'= AB / OF' = AB x
C.
On place un objet sur le foyer principale objet de la lentille mince de
vergence C = 20 dioptries. L'image vue par l'oeil placé au foyer image
de la lentille :
C ) est à l'infini et réelle. Faux.
L'image est à
l'infini, virtuelle, de même sens que l'objet, plus grande que l'objet.
D) est renversée et plus petite que l'objet. Faux.
E) est droite et plus grande que l'objet. Vrai.
Particule
chargée dans un champ électrique.
En présence d'un champ électrique uniforme E, la trajectoire d'une
particule ponctuelle chargée ne peut jamais être :
A) un arc de cercle. Vrai.
B) une parabole.
Faux.
La trajectoire est un arc
de parabole si le champ et le vecteur vitesse initial n'ont pas la même
direction.
C) Une droite. Faux.
La trajectoire
est une droite si le champ et le vecteur vitesse initial ont la même
direction.
D) Une particule ß+ ne peut pas être déviée en pénétrant
dans un champ électrique E. Faux
Toute particule chargée
peut être déviée par un champ électrique.
E) Un neutron ne peut pas être déviée
en pénétrant dans un champ électrique E. Vrai.
Un neutron ne possède pas
de charge électrique.
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Indiquer le schéma correct donnant la direction et le sens de la force
électrique qui s'exerce sur un électron, en mouvement entre deux
plaques chargées A et B, si la différence de potentiel entre celles-ci
est UAB >0.
Un électron porte une
charge négative. Schéma b.
La force électrique
qui s'exerce sur cet électron placé dans ce champ électrique s'écrit :
 e) est vrai.
Un
électron de masse m et de charge -e, est émis sans vitesse initiale
depuis le point O. Entre les plaques A et B règne un champ
électrostatique E uniforme. On notera UBA = U.
A) U <0. Faux.
Le champ électrique E
pointe vers le plus petit potentiel : UBA
>0, UAB <0.
B) L'expression de la coordonnée du vecteur vitesse de l'électron
en mouvement est donnée par : v = ed t / mU. Faux.
E = U/d ; Norme de la
force à laquelle est soumise l'électron : F = e E =e U/d. Cette force
est horizontale à droite.
Accélération subie par
l'électron a = e U/(md). Vitesse : primitive de
l'accélération v = e U/(md) t + vinitiale.
C) Le mouvement de l'électron est rectiligne uniformément accéléré.
Vrai.
D)
Lorsque l'électron atteint la plaque B la coordonnée du vecteur vitesse
est v = (eU/m)½. Faux.
Théorème de l'énergie
cinétique entre A et B ( le poids est négligeable davant la force
électrique ) :½mv2 -0 = eU ; v = (2eU/m)½.
E) La variation d'énergie potentielle électrostatique de l'électron,
pour le déplacement de O en B s'écrit DEp = eU. Faux.
O est l'origine de
l'énergie potentielle ; écrire la conservation de l'énergie mécanique
de l'électron entre O et B.
0 = ½mv2 + EpB. EpB = - ½mv2 = -eU.
Variation d'énergie potentielle de O à B : EpB - EpA =EpB -0 = -eU.
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