Exercice 1: La constante de Planck est h = 6.10⁻³⁴ J.s⁻¹ et la vitesse de la lumière dans le vide est: c = 3.10⁸m.s⁻¹; avec 1 eV = 1,6.10⁻¹⁹ J. Dans le spectre de l'atome d'hydrogène, on observe une raie pour la longueur d'onde λ = 648 nm. Q21: Cocher la bonne réponse

La fréquence correspondant à cette raie est comprise entre 400.10¹² GHz et 500.10¹² GHz.

L'énergie correspondant à cette raie est comprise entre 1,6 KeV et 2,1 KeV.

Cette radiation est dans le domaine de l'infrarouge.

Cette radiation est une radiation ionisante (son énergie est supérieure à 13,6 eV).

Exercice 2: On dispose d'un Laser hélium-néon. On interpose entre le Laser et un écran (E) une fente verticale de largeur a = 3.10⁻² mm (figure 1). Sur l'écran situé à la distance D = 1,5 m, on observe dans la direction perpendiculaire à la fente, une figure de diffraction représentée sur la figure ci-contre. Diagramme de diffraction: Un laser émet un faisceau lumineux qui passe à travers une fente verticale. Le faisceau diffracté est projeté sur un écran (E) situé à une distance D du laser. Une figure de diffraction est observée sur l'écran, montrant une tache centrale large et des taches secondaires moins intenses de part et d'autre. Q22: Cocher la bonne réponse.

La largeur de la tache centrale d est donnée par d = $\frac{2aD}{\lambda}$

Quand la largeur de la fente a augmente la largeur de la tache centrale d diminue.

La longueur d'onde du Laser vaut $\lambda$ = 600 nm lorsque la mesure de la tache centre est d = 6 cm

L'écart angulaire $\theta$ est une fonction croissante en fonction de la largeur a de la fente.

Exercice 7: Le sonar d'un bateau permet de déterminer la profondeur des fonds marins, il est constitué d'un émetteur (E) et d'un récepteur (R). Le sonar étudié est alimenté par une tension sinusoïdale de fréquence 20kHz. La célérité de ces ondes dans l'eau est de 1500m.s⁻¹. Schéma d'un bateau équipé d'un sonar. Le bateau est en surface de l'eau. Sous le bateau, un émetteur (E) et un récepteur (R) sont représentés. Une flèche indique la 'profondeur d' vers le fond marin. Q33: Cocher la bonne réponse.

La période correspondant à cette vibration est comprise entre 20 μs et 40 μs;

La longueur d'onde correspondant à cette vibration est comprise entre 0,70m et 0,80 m

La longueur d'onde correspondant à cette vibration est comprise entre 0,074 m et 0,076m

Cette vibration est dans l'infrarouge;

ENSA Physique 2024 - Question 4 of 14

Exercice 3:

Un golfeur lance une balle (de diamètre 4cm) verticalement avec un angle α=45°, par rapport à l'horizontal Ox à une vitesse v₀=30m/s. Un arbre situé à une distance d=15m du golfeur s'élève à une hauteur h = 9,98m. On supposera que les frottements dues à l'air sont négligeables et on prendra l'accélération de la pesanteur g=10 m.s⁻² (figure ci-contre).

Diagramme montrant la trajectoire d'une balle lancée par un golfeur. Un repère (O, x, z) est défini. La balle est lancée de l'origine O avec une vitesse initiale $v_{0}$ faisant un angle $α$ avec l'axe horizontal Ox. Un arbre est représenté à une distance horizontale d de l'origine, avec une hauteur h. La trajectoire de la balle est parabolique.

La vitesse initiale v₀ qu'on doit donner à la balle afin de franchir de justesse le sommet de l'arbre vaut exactement:

A. v₀ = 5√2 m.s⁻¹

B. v₀ = 15√2 m.s⁻¹

C. v₀ = 10√2 m.s⁻¹

D. v₀ = 8√2 m.s⁻¹