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concours aide technique
dipoles (RC) et (RL)
; lentilles et miroir ; les sons .
Creteil
2003
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On réalise l'expérience schématisée ci-dessous :
- Quelle tension est mesurée voie A ? - Quelle tension est mesurée voie B ? Sur la voie B, on visualise la tension aux bornes du condensateur. - Lorsque les voies A et B de l'oscilloscope ne sont pas alimentées, les traces sont centrées sur l'écran. Les sensibilités des voies A et B sont identiques 2V/div. Déterminer les valeurs prises par la tension aux bornes du GBF. Le graphe indique 2,5 div donc : 2,5*2 = 5 V. ou 0 V. - Le balayage ( calibre en temps) est 0,5 ms/div. Déterminer la période et la fréquence de la tension du GBF. D'après le graphe : 10 div pour une période : T = 10*0,5 = 5 ms = 5 10-3 s. fréquence f = 1/T = 1/ 5 10-3 = 200 Hz. Quels sont les réglages au niveau du GBF ? de l'oscilloscope ? GBF : sélectionner " fonction carrée" ; fréquence 200 Hz ( 2 * 100) ; amplitude 5 V ; introduire un décalage afin d'avoir +5 V ou 0 V. Oscilloscope : sélectionner la touche DC ; 2 V/ div et 0,5 ms/div. - On désire obtenir la courbe ci-dessous. Que faut-il modifier dans le ccircuit ?
La constante de temps du dipole RC est plus petite : t= RC, il faut donc diminuer la valeur de la résistance R ou la valeur de la capacité du condensateur.
Le GBF délivre un signal carré [0 ; 5 V]. On réalise à l'aide du GBF un circuit comprenant la bobine d'inductance L et une résistance variable R. A l'oscilloscope on désire visualiser la tension uG aux bornes du générateur en voie A et la tension uR aux bornes de la résistance en voie B. Faire le schéma du montage.
On obtient la courbe ci-dessous :
Indiquer la courbe correspondant à la voie A et celle correspondant à la voie B. Indications portées en rouge sur le graphe ; la tension aux bornes du résistor et l'intensité qui le traverse sont proportionnelles ; de plus il y a continuité de l'intensité dans le circuit RL.
Lentilles et miroirs : Comment s'appelle la grandeur physique dont les valeurs sont portées sur la lentille ? vergence en dioptries (d). Compléter le tableau :
Une lentille convergente est plus minces sur les bords qu'au centre. Une lentille divergente a des bords plus épais que sa partie centrale. Expliquer pourquoi en regardant un texte à travers une lentille, on peut faire la différence entre les deux types de lentilles ? Un lentille convergente peut être utilisée en loupe. Une lentille divergente ne le peut pas. On dispose sur la graduation zéro d'un banc d'optique une lanterne constituée d'une source lumineuse éclairant une lettre d. Cette lettre sert d'objet. On place la lentille à identifier sur la graduation 40 cm du banc d'optique.
Quelles sont les caractéristiques de l'image A'B' ?
Image réelle ( située à droite de la lentille), renversée, plus petite que l'objet dans ce cas. En utilisant la formule de conjugaison, montrer que si la lentille est L1, la distance algébrique OA' vaut 18 cm. 1/OF' = 1/ OA' - 1/OA. 1/ OA' = 1/OF' + 1/OA = 8 + 1/(-0,4) = 8-2,5 = 5,5 ; OA' =1/5,5 = 0,18 m. On dispose d'un écran translucide ( plaque de verre recouverte d'un papier calque). On se place derrière cet écran et l'on déplace l'écran pour y former l'image de l'obet. Cette image est-elle la lettre d, p, q ou b ? L'image de la lettre d étant inversée, on voit un p.
A partir des trois lentilles disponibles comment obtenir une lentille de distance focale 20 cm ? La vergence est 1/0,2 = 5 d ; accoller la lentille de vergence 8 d à la lentille de vergence -3 d. Indiquer deux manières de distinguer un miroir sphérique d'un miroir plan. - Au toucher ; - l'image donnée par un miroir plan est symétrique de l'objet par rapport au plan du miroir.
Les sons : Donner l'ordre de grandeurs des fréquences des sons audibles. 20 Hz ; 20 000 Hz. Qu'appelle t-on longueur d'onde d'un son ? Distance (m) parcourue par l'onde sonore durant une période T (s) à la célérité v (m/s. Comment mesurer la longueur d'onde d'un son de fréquence 500 Hz ? ( schéma d'un montage)
Placer les deux micros à la même distance de l'émetteur ; puis déplacer le micro 2. Rechercher la plus petite distance séparant les deux micros, permettant d'obtenir à nouveau deux sinusoïdes en phase. La distance minimale des deux micros est 68 cm ; les signaux sonrt en phase. Quelle est la longueur d'onde du son ? l = 0,68 m ; Quelle est la vitesse du son dans l'air ? c =l f = 0,68*500 = 340 m/s.
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