PARTIE A: ÉVALUATION DES RESSOURCES / 24 pts

Exercice I : Vérification des savoirs / 8 points

Définitions :
• Énergie cinétique: énergie que possède un corps du fait de sa vitesse. 1 pt
• Accommodation: phénomène de modification de la vergence de l'œil pour ramener les images des objets observés dans l’intervalle de vision distincte. 1 pt
2. Expression de la loi de Wien et signification des termes:
Loi de Wien : \({\lambda _{\max }} = \frac{k}{T}\) 1,5 pt
• \({\lambda _{\max }}\) : longueur d'onde correspondant à l'intensité maximale du rayonnement émis; 0,5 pt
• \(T \): température de surface du corps ; 0,5 pt
• \(k\) : constante de Wien. 0,5 pt
3. schéma annoté de l'œil réduit:

Exercice 2: Application des savoirs  / 8 points

Moteur / 4 points

1. Travail effectué pendant 10 secondes: 2 pts
\(W = P.t\)
AN : \(W = 15000J\)
2. Détermination du moment : 2 pts
\(P = {\rm M} \times \omega \)
\(P = {\rm M} \times \omega \Rightarrow \) \({\rm M} = \frac{P}{\omega }\)
AN : \({\rm M} = 9,55\) N.m

Énergie 1nécaniqtie / 4 points

1. Détermination de l'énergie potentielle du ressort :2 pts
\(Ep = \frac{1}{2}k{x^2}\)
A.N: \(Ep = 0,1J\)
2. Énergie mécanique du Solide: 1 pt
\(Em = Ec + Ep\)
Au passage par la position d’équilibre \(Ep = 0\) J. d'où \(Em = Ec = 0,1J\)

Exercice 3: Utilisation des savoirs / 8 points

Partie 1 : Flux magnétique / 4 points

1.1. Intensité du champ magnétique au centre du solénoïde: 2 pts
\(B = 4\pi {10^{ - 7}}\frac{{NI}}{L}\)
A.N: \(B = 7,54 \times {10^{ - 3}}T\)
1.2. Flux magnétique à travers le solénoïde : 2 pts
\(\Phi = N\overrightarrow {{B_1}} \overrightarrow S \) \( = N{B_1}S\cos (\widehat {\overrightarrow {{B_1}} ;\overrightarrow S })\) et \(S = \pi \frac{{{D^2}}}{4}\)
\(\Phi = N{B_1}\pi \frac{{{D^2}}}{4}\)
AN: \(\Phi = 9,8 \times {10^{ - 4}}\) Wb ,

Partie 2 : Lentille convergente / 4 points

2.1. Construction de l'image A’B’ de AB : 2 pts
2.2. Détermination de la position de l'image A’B’: 2 pts
\( - \frac{1}{{\overline {OA} }} + \frac{1}{{\overline {OA'} }} = \) \(\frac{1}{{\overline {OF'} }} \Rightarrow \overline {OA'} = \) \(\frac{{\overline {OA} .\overline {OF'} }}{{\overline {OA} + \overline {OF'} }}\)
A.N : \(\overline {OA'} = - 6\) CM

PARTIE B: ÉVALUATION DES COMPÉTENCES / 16 pts

1. Il s’agit de déterminer la résistance du résistor X partir de la première expérience afin de se prononcer sur l’accord entre la valeur-donnée par le code des couleurs et le résultat de L’expérience. 8 pts
Pour cela, nous allons :
(i) Écrire la loi de Pouillet;
(ii) En déduire la valeur de X
(iii) Comparer la valeur obtenue à celle donnée par le code de couleurs et conclure.
• Loi de Pouillet:
\(I = \frac{{\sum E - \sum {E'} }}{{\sum R }}\) \( = \frac{E}{{R + r + X}} \Rightarrow X = \) \(\frac{{E - I\left( {r + R} \right)}}{I}\)
A.N \(X = 7,3\Omega \)
• Cette valeur est la même que celle obtenue par le code de couleurs, il y a donc accord.
2. Il s’agit de déterminer la résistance du résistor X partir de la deuxième expérience afin de se prononcer sur la valeur donnée par le code des couleurs. 8 pts
Pour cela, nous allons: .
(i) Exprimer la quantité de chaleur Q reçue par l’eau et le calorimètre ;
(ii) Ecrire la loi de Joule pour la résistance X;
(iii) En déduire la valeur de X;
(v) Comparer la valeur obtenue à celle donnée par le code de couleurs et conclure.
• Quantité de chaleur reçue par le calorimètre et l’eau:
\(Q = \left( {\mu + m} \right)Ce\Delta \theta \)
• Loi de Joule \(W = X.{I^2}t\)
\(Q + W = 0\) soit \(\left( {\mu + m} \right)Ce\Delta \theta = X.{I^2}t\)
\(X = \frac{{\left( {\mu + m} \right)Ce\Delta \theta }}{{{I^2}t}}\)
A-N : \(X = 7,3\Omega \)
• Cette valeur est la même que celle obtenue par le code de couleurs ; la valeur obtenue par le code de couleur est correct.