QCM oscillateurs, électricité. Concours audioprothèsiste Bordeaux 2015.

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Une seule réponse juste par question ; des points négatifs seront affectés en cas de réponse fausse.
18. Dans un système oscillant solide ressort non amorti, la force de rappel du ressort sur le solide est :
-proportionnelle à la longueur du ressort ;
- proportionnelle à l'allongement du ressort ( vrai) ;
- indépendante de la constante de raideur du ressort ;
- dépendante de la masse du solide ;
- de même norme que le poids.

19. La pulsation propre w0 d'un oscillateur harmonique est liée à sa période propre T0 par :
w0  = p / T0 ; w0  =T0 /(2p) ;  w0  =2p /T0 (vrai) ; w0  =2p T0 ; w0  =p T0.
51 ; 441 ; 102 ; 204 ; 1133.

20. On considère un oscillateur harmonique constitué par une masse m oscillant à l'extrémité d'un ressort de constante de raideur k, sur un plan horizontal sans frottement. La position d'équilibre de la masse m est au point O.
- La durée de l'oscillation est inversement proportionnelle à la masse m ;
- l'oscillateur est destiné à s'arrêter ;
- le vecteur vitesse de la masse m pointe constamment vers le point O ;
- le vecteur force subi par la masse est toujours opposé au vecteur vitesse ;
- la masse a une vitesse nulle lorsque son énergie potentielle est maximale ( vrai).

21. Lors des oscillations libres d'un pendule élastique faiblement amorti :
- les oscillations sont pratiquement sinusoïdales ( vrai) ;
- l'énergie mécanique de l'oecillateur augmente légèrement ;
- la période des oscillations est indépendante de la masse du solide ;
- la période des oscillations augmente avec la constante de raideur du ressort ;
la période des oscillations dépend de la longueur du ressort.

22. Quand on double l'amplitude des oscillations d'un pendule simple, la période :
- est multipliée par deux ;
- est divisée par deux ;
- ne change pas si l'amplitude reste petite ( vrai) ;
- est multipliée par 1,4 ;
- ne change pas.

23. Quelle est la bopnne formule pour la période T0 d'un système solide-ressort en oscillation horizontale non amorti( m : mase du solide, k : constante de raideur du ressort ) ?


24. Pour un système solide-ressort oscillant sans frottement le long de l'axe Ox, son équation du mouvement en fonction du temps est donnée par :


25. Pour un système solide-ressort oscillant sans frottement le long de l'axe Ox, l'énergie mécanique du système est conservée et vaut :
½kX2m ( vrai) ;
½mX2m ; -½kX2m ; -½mX2m ; -½kXm.

26. On considère un ressort korizontal de constante de raideur k = 7,5 N / m et de longueur à vide l0 = 10 cm. On fixe à son extrémité libre une masse m de 100 g. On étire le ressort de 5 cm puis on le lâche sans vitesse initiale.Quelle est la valeur de la période propre de cet oscillateur ?
22,9 s ; 1,4 s ; 44 ms ; 0,73 s ; 115 ms.
T0 = 2p( m/k)½ = 6,28 ( 0,100 / 7,5)½ ~0,73 s.

27. Un faisceau laser se propageant dans l'air arrive sous une incidence de 15° à l'interface avec un matériau transparent d'indice n. Il subit alors une déviation de 6°. Que vaut n ?
1,58 ; 0,60 ; 2,48 ; 1,65 ; 0,72.


Angle de déviation  = i1-i2 =6° ; i2 =15-6 = 9°.
  nair sin i1 = n sin i2 ; n = sin 15 / sin 9 =1,65.




28. On considère une fibre optique à saut d'indice dont le coeur et la gaine possèdent respectivement les indices de réfraction nc = 1,58 et ng = 1,52. A partir de quel angle d'incidence i à l'interface coeur/gaine aura t-on propagation dans la fibre ?
81,1° ; 73,4° ; 15,8° ; 1,3° ; 74,2°.

A l'interface coeur/gaine : nc sin i = ng sin 90 ;
sin i =ng  / nc=1,52 / 1,58 =0,962 ; i =74,2°

29. On considère quatre haut-parleurs identiques d'impédance nominale 8 ohms. Déterminer les résistances équivalentes des quatre montages suivants.

 
30. Une ampoule L, marquée 3,5 V / 0,25 A, est branchée aux bornes d'une pile P marquée 4,5 V / 6000 mA h. Le voltmètre V, placé aux bornes de la pile P indique V0 = 4,5 V lorsque l'ampoule est éteinte et V = 4,2 V lorsque l'ampoule L est allumée.

R = 3,5 / 0,25 = 14 ohms ; ampoule éteinte : V0 = E = 4,5 V ;
Ampoule allumée : V = E-rI = RI = 4,2 ; I = 4,2 / 14 = 0,3 A.
r = (E-V) / I =(4,5-4,2) /0,3 = 1 ohm.
L(ampoule est traversée par une intensité trop grande, elle ne pourra pas fonctionner longtemps. ( Réponse E.









31 . On considère le circuit précédent.
A. La pile fournit une tension dont la fréquence vaut 50 Hz ......( Faux, une pile fournit du courant continu).
B. La pile fournit une tension continue, le voltmètre doit avoir une résistance très faible par rapport aux autres résistances du circuit..... ( Faux, un voltmètre a une résistance très supérieure à celles du circuit ).
C. La pile fournit une tension continue, le voltmètre doit avoir une résistance très élevée par rapport aux autres résistances du circuit ; il indique 4,5 V lorsque l'interrupteur K est ouvert et 4,2 V lorsque K est fermé. Vrai.
D. La pile fournit une tension dont la fréquence vaut 50 Hz ......( Faux, une pile fournit du courant continu).
E. B. La pile fournit une tension continue, le voltmètre doit avoir une résistance très faible par rapport aux autres résistances du circuit.....Faux.

32. On considère le circuit précédent.
A. La pile fournit une tension dont la fréquence vaut 50 Hz , l'ampèremètre doit avoir une résistance très grande par rapport aux résistances du circuit ... Faux.
B. La pile fournit une tension dont la fréquence vaut 50 Hz , l'ampèremètre doit avoir une résistance très faible par rapport aux résistances du circuit. L'ampèremètre indique 0 A si K est ouvert et 250 mA si K est fermé. Faux.
C. La pile fournit une tension continue, l'ampèremètre doit avoir une résistance très faible par rapport aux résistances du circuit. L'ampèremètre indique 0 A si K est ouvert et 250 mA si K est fermé. Faux.
D. La pile fournit une tension continue, l'ampèremètre doit avoir une résistance très grande par rapport aux résistances du circuit. L'ampèremètre indique 0 A si K est ouvert et 250 mA si K est fermé. Faux.
E. La pile fournit une tension continue, l'ampèremètre doit avoir une résistance très faible par rapport aux résistances du circuit. L'ampèremètre indique 0 A si K est ouvert et 300 mA si K est fermé. Vrai.

33. Sur la figure ci-dessous, on observe le spectre d'un signal audio à l'entrée Sint et à la sortie Sout d'une pédale d'effet.


A. Le signal d'entrée semble être une impulsion et l'effet de la pédale pourrait être de type "écho".
B. Le signal d'entrée semble être un son pur et l'effet de la pédale pourrait être de type "écho".
C. Le signal d'entrée semble être une impulsion et l'effet de la pédale pourrait être de type "distorsion".
D. Le signal d'entrée semble être un son pur et l'effet de la pédale pourrait être de type "distorsion". Vrai.
E. Le signal d'entrée semble être une impulsion et l'effet de la pédale pourrait être de type "réverbération".

34. Quelle courbe correspond à l'équation suivante u(t) = 200 cos ( 1000 p t ) ?
Amplitude : 200 mV et période : 1000 p = 2p / T ; T =2 ms.
A t=0 u(0) = 200 mV.

ans


35. Sur l'écran d'un oscilloscope, on visualise les variations de tension électrique aux bornes d'un microphone, au cours du temps. Les calibres sont : 5 mV/div et 50 ms / div.
La valeur efficace de la tension mesurée aux bornes du microphone est :
10,6 mV ; 15 mV ; 106 mV ; 21,2 mV ; 30 mV.
L'amplitude vaut 3 div soit 3*5 = 15 mV. Le signal est sinusoïdal : Ueff = Umax / 1,414 =15/1,414 ~ 10,6 mV.

36. Sur l'écran d'un oscilloscope, on visualise les variations de tension électrique aux bornes d'un microphone, au cours du temps. Les calibres sont : 50 mV/div et 0,5 ms / div.
L'amplitude ( en mV) de la tension mesurée aux bornes du microphone est :
30 ; 15 ; 1,5 ; 150 ; 300.
L'amplitude vaut 3 div soit 3*50 = 150 mV.



  

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