Physique, concours
egothérapeute 2015 ; Var.
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QCM.
Perturbation transversale sur une corde.
La perturbation parcourt 4 m en 3 s, sa célérité est égale à 4 / 3 ~ 1,33 m /s.
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Diffraction par une fente.
l = 588,9950 10-9 m ; a = 50,0 10-6 m ; D = 1,2 m.
½L = lD /a = 588,995 10-9 x1,2 / (50 10-6) = 588,995 x1,2 10-3 / 50 =0,0141 m.
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Phosphore 32 3215P.
La composition du noyau est : 15 protons
32-15 = 17 neutrons.
On donne mproton = 1,00728 u ; mneutron = 1,00866 u.
Masse des nucléons séparés au repos :
17 x1,00866 +15 x1,00728 = 17,14722+15,1092=32,25642 u.
Défaut de masse du noyau. m(3215P) = 31,97622 u.
31,97662-32,25642 = -0,2798 u.
Energie de liaison du noyau :
1 u correspond à 931,5 MeV.
0,2798 x 931,5 = 260,6337 MeV.
Energie de liaison par nucléon :
260,6337 / 32 = 8,14 MeV / nucléon.
Les
noyaux les plus stables ( le fer est le plus stable d'entre eux) ont
une énergie de liaison par nucléon voisine de 8,5 à 8,8 MeV / nucléon.
Le phosphore 32 ayant une énergie de liaison par nucléon inférieure à
8,8 est peu stable Il se désintègre en 3216S en émettant un électron..
3215P ---> 3216S +0-1e.
Le phosphore 32 étant trop riche en neutron, un neutron se transforme en proton.
10n ---> 11p +0-1e.
Cette libération libère de l'énergie sous forme cinétique emporte par l'électron.
Le noyau fils peut être dans un état excité, il revient à un état de moindre énergie en émettant un photon X.
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Descente d'un cycliste sur un plan incliné ( frottement négligés).
Sur un axe parallèle au plan, orienté vers le bas.
Mouvement rectiligne uniformément accéléré.
On donne sin a ~0,05.
a = 9,8 x0,05 = 0,49 m s-2.
La vitesse est une primitive de l'accéélération et la vitesse initiale aut v0 = 14,4 km /h = 14,4 / 3,6 = 4 m /s.
v = at +v0 = 0,49 t +4.
La position est une primitive de la vitesse et la position initiale est l'origine de l'axe.
x = ½at2 +v0t = 0,245 t2 +4t.
Temps mis par le cycliste pour parcourir 300 m.
300=0,245 t2 +4t ; 0,245 t2 +4t -300 = 0.
Discriminant : D = 42+4 x300x0,245 = 310 ; 310½ = 17,6.
On retient la solution positive : t = (-4 +17,6) / (2x0,245) = 27,769 ~27,8 s.
Vitesse en bas de la descente : v = 0,49 x27,769 +4 ~17,6 m /s ou 17,6 x3,6 = 63,4 km /h.
Virage sur un plan horizontal.
L'accélération est centripète.
On donne R = 57 m ; v = 65 km/h = 65 / 3,6 = 18,055 m/s.
a = 18,0552 / 57 ~5,7 m s-2.
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