A. Évaluation des ressources / 24 points
Exercice 1 : Vérification des savoirs /8 points
1.1 Définir : travail d’une force, générateur électrique. 2pts
1.2 Énoncer le théorème de l’énergie cinétique. 2pts
1.3 Donner le principe de fonctionnement d’un alternateur 2pts
1.4 Donner la relation traduisant la loi de faraday et expliciter ses termes. 2pts
Exercice 2 : Application des savoirs/ 8 points
Partie 1 : Fusion de la glace / 4 points
On sort d’un congélateur une bouteille en plastique contenant 1,00 kg de glace à – 10,0°C, au bout de trois heures, la bouteille contient de l’eau à 18,0°C.
Déterminer la quantité de chaleur nécessaire à cette transformation
Données : Ce = 4,18 kJ.kg 1 °C 1 ; Lf ( glace ) = 335 kJ.kg -1 ; Cglace = 2,10 kJ.kg -1 .°C -1
Partie 2 : Circuit électrique / 4 points
Un circuit est constitué par un générateur de f.é.m E = 24,0V, un conducteur ohmique de résistance 20 Ω et un rhéostat Rh tous montés en série.
2.1 Faire le schéma du montage. 1,5pt
2.2 Donner le rôle du rhéostat. 1pt
2.3 Lé rhéostat étant réglé à 50Ω , déterminer l’intensité du courant qui traverse le circuit . 1,5pt
Exercice 3 : Utilisation des acquis / 8 points
Partie 1 : Pendule simple / 4 points
Un pendule simple est constitué par une boule assimilable à un point matériel, suspendue à un fil inextensible, de masse négligeable, de longueur L =100 m.
On écarte le pendule de 60° par rapport à la verticale de sa position de repos et on le lâche sans vitesse initiale.
1.1 Calculer la variation de l’énergie potentielle entre la position de départ et de repos. 2pt
1.2 Déterminer la vitesse de la boule au passage à la position de repos. 2pt
Partie 2 : Moteur et accumulateur / 4 points
Un moteur électrique est alimenté par un accumulateur de force électromotrice E = 12V et de résistance négligeable.
Le moteur possède les caractéristiques suivants :
- Résistance interne r’ = 2 Ω
- Puissance absorbée à vide P = 7,2 W
2.1 Déterminer la force contre électromotrice du moteur dans cette condition. 2 pt
2.2 Établir le bilan de puissance du moteur tournant à vide. 2pt.
B) Évaluation des compétences / 16 points
BOBO voit floue les objets situés à moins de 5 m mais très bien à distance. En essayant les verres correcteurs de contact de son frère, il constate qu’il ne voit pas les objets situés à 25 cm.
Document : caractéristiques des verres correcteurs de contact de son frère.
Sur la courbe \( y = f(x)\) ci-dessous représentée, \(y = \frac{1}{{\overline {OA'} }}\) et \(x = \frac{1}{{\overline {OA} }}\) En exploitant les informations ci-dessus,
1. Modéliser graphiquement le fonctionnement de l’œil de BODO.6pt
2. Expliquer le phénomène observé après avoir essayé les verres correcteurs de contact de son frère.10pt