QCM : concours de
saut, lentille convergente.
Concours kiné Ceerrf 2015
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Concours
de saut. ( 10 points)
On
étudie le mouvement d'un étudiant en rollers effectuant un saut
vertical sur un tremplin assimilable à un quart de cercle de rayon r.
Les phases du mouvement sont les suivantes :
Phase d'accélération horizontale de A à B , montée du premplin ( quart
de cercle de B à C ), saut vertical de C à D avec D point de hauteur
maximale atteint par l'étudiant.
On étidiera uniquement les phase de montée du tremplin et de saut
vertical dans lesquelles l'altitude du point B est choisie comme
référence pour l'énergie potentielle de pesanteur. On assimile le
système ( étudiant - rollers) à son centre de gravité et on néglige les
frottements.
r = 3 m ; vB = 36 km/h ; p2 ~10 ; masse du
système m = 70 kg ; g = 10 m s-2.
1. Quelle est
approximativement la vitesse en C dans le système internationnal
d'unités ?
1,9 ; 3,5 ; 4,7 ; 6,3 ; 7,4 ; aucune réponse exacte.
Conservation de l'énergie mécanique entre B et C: ½mvB2
= mgr +½mvC2 ;
vB2 = 2gr +vC2 ; vC2 =vB2 - 2gr
avec vB = 36/3,6 = 10 m/s.
vC2
=100-2*10*3 =40 ; vC ~6,3
m/s.
2. Que vaut environ l'accélération
normale, dans le système internationnal, du système au point C ?
10,9 ; 13,2 ; 15,7 ; 14,8 ; 16,6 ; aucune proposition ne convient.
aN
=40 / 3 ~ 13,3 m s-2.
3. Que vaut environ l'accélération
tangentielle,dans le système internationnal, du système au point C ?
10,9 ; 13,2 ; 15,7 ; 14,8 ; 16,6 ; aucune
proposition ne convient.
4. Que vaut ( en N
) la réaction du tremplin en C ?
198 ; 353 ; 472 ; 639 ; 924 ; aucune proposition ne convient.
R = maN =70*13,3 ~9,3 102 N.
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5. Calculer
approximativement l'énergie potentielle en D ( en J ).
1900 ; 2500 ; 4700 ; 6300 ; 8400 ; aucune proposition ne convient.
Conservation de l'énergie mécanique entre B et D :
½mvB2 = mgH
= 35*100 = 3500 J.
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Pour voir
( 10 points)
On considère une lentille mince de distance focale f ' inconnue
positive. Cette lentille donne d'un objet réel AB de hauteur h = 1,00
cm une image A'B' sur un écran translucide situé à 15,0 cm de la
lentille. Un observateur dont l'oeil est placé à D=50,0 cm de l'écran,
sur l'axe optique de la lentille et en regardant dans la direction de
l'image, voit celle-ci sous l'angle q' =1,00 10-2 rad.
6. A propos de
l'image A'B'.
- Elle est qualifiée de virtuelle. Faux.
L'image obtenue sur un
écran est réelle.
- Elle est forcément plus grande que l'objet. Faux.
- Elle est forcément plus petite
que l'objet. Vrai.
tan q' = A'B' /D ; A'B' = D tan q' ~D q'=
50,0 *1,0 10-2 =0,50 cm.
- Cette image est forcément droite. Faux.
- Cette image est forcément inversée. Vrai.
- Aucune proposition ne convient.
7. A propos de la
distance focale de la lentille L ; elle a pour valeur ( en cm ).
1 ; 2,5 ; 5,0 ; 7,0 ; 50 ; aucune
proposition ne convient.
8.
A propos de la position de l'objet. Il est situé à x cm de la lentille.
x vaut :
80 ; 60 ; 50 ; 40 ; 30 ; aucune proposition ne convient.
9. L'objet
précédent se rapproche de 25 cm de la lentille. La nouvelle image est :
réelle ; rétrécie ; agrandie ;
confondue avec F, foyer objet ; à l'infini ; aucune proposition ne
convient.
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10.
A propos de l'observateur dont l'oeil est emmétrope ( sans défaut) : à
son maximum d'accomodation, il voit l'objet de départ à l'oeil nu sous
un angle de 5,0 10-2 rad.
Son amplitude d'accomodation ( à savoir la différence entre les
vergences maximale et minimale de son oeil ) a pour valeur : ( en
dioptrie )
5,0 ; 4,0 ; 3,0 ; 2,0 ; 1,0 ; aucune proposition ne convient.
Distance minimale de vision distincte : AB /0,050 = 1,00 / 0,05 = 20 cm = 0,20 m ; cela correspond à 1/0,20 = 5 dioptries.
Sans accommodation, l'oeil regarde à l'infini : 0 dioptrie.
Amplitude d'accommodation : 5-0 = 5 dioptries.
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