Partie A : Évaluation des ressources / 24 points

Exercice I Vérification des savoirs / 8 points

1. Définir: énergie cinétique, accommodation. (2 pts)
2. Donner l’expression de la loi de Wien et expliciter ses termes. ( 3 pts)
3. Schématiser et annoter l’œil réduit. (3 pt)

Exercice 2 : Application des savoirs / 8 points

Moteur / 4 points

Un moteur effectue un travail de puissance P = 1500 W.
1. Déterminer le travail effectué pendant 10 secondes. (3 pt)
2. Sachant que le moteur tourne a \(50\pi \) rad/s, déterminer la valeur du moment constant exercé sur le moteur. ( 2 pts)

Énergie mécanique / 4 points

Sur un plan horizontal sans frottement, un solide S de masse m = 0,30 kg est fixé à l’une des extrémités d’un ressort horizontal de raideur k = 20 N/m. L’autre extrémité est fixée à un support. On provoque tine compression de 0,10 m du ressort et on le lâche sans vitesse initiale. .
1. Déterminer l’énergie potentielle du ressort à l’instant initial (compression de 0,10 m). (2 pt)
2. Déterminer l’énergie mécanique du solide S au passage par sa position d’équilibre sachant que son énergie cinétique à cet instant est \({E_C} = 0,1J\). 2 pts

Exercice : Utilisation des savoirs / 8 points

Partie 1: Flux magnétique / 4 points

On considère un solénoïde de longueur 20,0 cm, comportant 100 spires de diamètre 5,00 cm chacune.
1.1. Déterminer l’intensité du champ magnétique au centre de ce solénoïde lorsqu’il est parcouru par un courant d’intensité I = 12,0 A. (2 pt)
1.2. Ce solénoïde est maintenant placé dans un champ magnétique uniforme, parallèle à son axe, de même sens que la normale et d’intensité B, = 0, 005 T.
Déterminer le flux magnétique à travers le solénoïde. (2 pt)

Partie 2 : Lentille convergente / 4 points

On considère un objet lumineux AB placé devant une lentille convergente comme le montre le document 1 à remettre avec la copie.
2.1. Construire l’image A’B’ de AB donnée par la lentille L. ( 2 pt)
2.2. Déterminer la position de l’image A’B’. (2 pt)

Partie B : Évaluation des compétences / 16 points

Situation-problème : / 16 points

Dans le laboratoire du lycée de PIMS, l’enseignant responsable a retrouvé un résistor X. La valeur de la résistance de ce résistor obtenue à l’aide du code de couleur est \(7,3\Omega \). La charge de vérifier expérimentalement cette valeur a été confiée a deux groupes d’élèves.

Expérience réalisée par le groupe1 :
Matériel utilisé : générateur \((E, r)\), ampèremètre (A), résistor de résistance R, résistance inconnue (X), interrupteur.
Montage réalise :
Données: \(E = 9V\), \(r = 1\Omega \); \(R = 1\Omega \); X inconnue
Résultat obtenue
Intensité du courant dans le circuit : \(I = 0,52 A\)

Expérience réalisée par le groupe 2 :
matériel utilisé : générateur \(({E_1},{r_1})\), ampèremètre(A,), résistor de résistance \({R_1}\) résistance inconnue (X), interrupteur, thermomètre, chronomètre, calorimètre.
Montage réalisée :
Données : valeur en eau du calorimètre: \(\mu = 18\)g , masse d’eau introduite dans le calorimètre : \(m = 100\) g ; chaleur massique de l’eau : \(Ce = 4180\)J/kg.°C.
autre information : \(Q = \left( {\mu + m} \right)Ce\Delta \theta \).
Résultat obtenue
Intensité du courant dans le circuit: \(I = 0,52 \) A

Élévation de température \(\Delta \theta = 5{}^oC\) après 20 min 48s.
Après ces expériences, les élèves n’arrivent pas à exploiter ces résultats.
1. En exploitant les informations de la première expérience et à l’aide d’une démarche scientifique, examine s’il y’a accord entre les résultats du premier groupe et la valeur donnée
Par le code de couleur 8 pts
2. En exploitant les résultats de la deuxième expérience et à l’aide d’une démarche scientifique, prononce-toi sur la valeur de la résistance donnée par le code de couleur. (8 pts)