Exercice 2: Soit un ressort de raideur k et de longueur à vide $l_0$. L'un de ses extrémités est accroché sur un clou fixé sur une planche inclinée d'un angle $\alpha$ par rapport à l'horizontale (voir figure). L'autre extrémité est reliée à un corps solide S de masse m, imposant une longueur $l_e$ à l'équilibre. Un ressort de raideur k et de longueur à vide l_0 est accroché à un clou sur une planche inclinée d'un angle alpha. L'autre extrémité est reliée à un corps solide S de masse m. Q24: L'expression permettant d'avoir l'angle d'inclinaison $\alpha$ est donnée par : Cocher la bonne réponse

$\sin\alpha = \frac{k}{mg}(l_0-l_e)$

$\tan\alpha = \frac{k}{mg}(l_0-l_e)$

$\sin\alpha = \frac{k}{mg}(l_e-l_0)$

$\sin\alpha = \frac{k}{mg}(l_e)$

Q25: Un solide de centre masse G est assimilé à un point matériel est en mouvement par rapport à un repère fixe supposé galiléen. La direction de sa vitesse est constante alors : Cocher la bonne réponse

Le repère d'espace d'origine G est galiléen.

Son accélération centripète est nulle.

Son accélération tangentielle est nulle.

La valeur de son accélération est constante.

Q26: Cocher la bonne réponse

La fréquence d'une onde lumineuse monochromatique ne dépend pas du milieu de propagation.

Seules les interférences mettent en évidence la nature ondulatoire de la lumière.

Les ondes lumineuses et les ondes sonores se propagent dans le vide.

La longueur d'onde d'un laser est indépendante du milieu de propagation.

Exercice 3: Un laser émet une lumière monochromatique de longueur d'onde visible dans une direction orthogonale au plan d'un diaphragme percé d'une fente rectangulaire très fine, de centre O, disposée horizontalement et d'ouverture a. Sur un écran placé à 1,6 m du diaphragme on observe une tâche lumineuse intense au centre et des tâches d'intensités moins fortes, régulièrement disposées de part et d'autre de celle-ci. Dispositif de diffraction : un laser émet vers une fente horizontale d'ouverture a. L'écran est à une distance D=1,6 m. Q27: Cocher la proposition correcte

La tâche centrale possède une largeur double que les autres et la figure de diffraction s'étale verticalement.

La tâche centrale possède la même largeur que les autres et la figure de diffraction s'étale verticalement.

La tâche centrale possède une largeur double que les autres et la figure de diffraction s'étale horizontalement.

La tâche centrale possède la même largeur que les autres et la figure de diffraction s'étale horizontalement.

Exercice 4: Un laser He-Ne de puissance P = 2 mW émet un faisceau de lumière monochromatique de longueur d'onde $\lambda = 630\text{ nm}$. On donne : Constante de Planck: $h = 6,62.10^{-34}\text{ J.s}$ et la célérité de la lumière: $c = 3.10^8\text{ m.s}^{-1}$ Q29: Le nombre de photons transportés par ce faisceau en une seconde est plus proche de :

6 millions de milliards de photons par seconde

60 millions de milliards de photons par seconde

0,6 million de milliards de photons par seconde

600 millions de milliards de photons par seconde

On peut facilement montrer que l'équation différentielle vérifiée par la tension $u_C$ aux bornes du condensateur possède des solutions de la forme $u_C(t) = E(1-e^{-t/\tau})$, avec $\tau = RC$. On montre alors que : $\ln(E-u_C) = \ln(E) - \frac{t}{\tau}$ La variation de $\ln(E - u_C)$ en fonction de t pour le circuit RC ci-dessus est représentée sur la figure ci-contre : Graphique de ln(E - u_C) en fonction du temps t (en ms). C'est une droite décroissante passant par (0; 1.5) et (1; 0.5). Q32: En utilisant cette figure montrer que les valeurs de E et de C sont proches de

$e^{1.5}\text{ V}$ et $10\,\mu\text{F}$

$e^{0.15}\text{ V}$ et $1\,\mu\text{F}$

$e^{1.5}\text{ V}$ et $1\,\mu\text{F}$

$e^{0.15}\text{ V}$ et $10\,\mu\text{F}$

ENSA Physique 2022 - Question 11 of 15

Exercice 6: Un professeur propose à ses étudiants d'étudier le circuit RC série de la figure suivante, composé d'un condensateur de capacité C initialement déchargé et branché avec un conducteur ohmique de résistance R=100Ω et un générateur idéal de tension continue de valeur en tension E, comme le montre la figure.

Circuit RC série comprenant un générateur idéal de tension E, un conducteur ohmique de résistance R, un condensateur de capacité C et un interrupteur à deux positions.

Q31 : Le prof demande à l'un de ses élèves d'écrire au tableau les équations différentielles vérifiées par les grandeurs électriques du circuit (

q

i

u_{R}

u_{C}

) quand l'interrupteur est mis en position (1). L'élève a écrit les quatre équations qui suivent. Seule l'une d'entre elles ne comporte pas d'erreurs, laquelle? Cocher la bonne réponse:

q + R C \frac{d q}{d t} = C E

i + R C \frac{d i}{d t} = E

u_{R} - R C \frac{d u _{R}}{d t} = 0

u_{C} + R C \frac{d u _{C}}{d t} = C E