I. ÉVALUATION DES RESSOURCES 24pts

EXERCICE 1 Évaluation des savoirs 08pts

1. Définir : Oscillateur harmonique, radioactivité, champ de gravitation. 3pts
2. Énoncer : 1pt x 2
2.1. La deuxième loi de Newton sur les mouvements.
2.2. La loi de Laplace
3. Écrire la relation traduisant la loi de décroissance radioactive et expliciter ses termes. 1pt
4. Répondre par vrai ou faux aux propositions suivantes. 0.5pt x 4
4.1. Lorsqu’une particule chargée est en mouvement dans un champ magnétique uniforme, elle subit la force de Lorentz.
4.2. Une grandeur physique n’a qu’une seule dimension.
4.3. L’énergie mécanique d’un oscillateur amorti varie au cours du temps.
4.4. L’effet photoélectrique illustre le caractère ondulatoire de la lumière.

EXERCICE 2 Application des savoirs 08pts

Cet exercice comporte 3 parties indépendantes A, B et C
A/ Soit les deux grandeurs suivantes : ${y_1} = 5\sin (100\pi + \frac{\pi }{3})$ et ${y_2} = 7\sin (100\pi - \frac{\pi }{2})$ en cm
Déterminer par la construction de Fresnel à l’échelle 1/1 la grandeur $y$ tel que, $y = {y_1} + {y_2}$ 2pts
B/ Deux charges q A =-5µC et q B =-3µC sont placées en deux A et B distants de 3cm.
B.1/ Représenter les interactions qui s’exercent entre ${q_A}$ et ${q_B}$ 1pt
B.2/ Calculer l’intensité de la force que l’un exerce sur l’autre. On donne $k = 9 \times {10^9}USI$ 2pts
C/ La 3ieme loi de Kepler relie la période T et le rayon a de l’orbite d’une planète autour du soleil, $\frac{{{T^2}}}{{{a^3}}} = \frac{{4{\pi ^2}}}{{G{M_S}}}$ avec G la constante gravitationnelle et Ms la masse du soleil.
Déterminer la dimension de ? 2pts

EXERCICE 3 : Utilisation des savoirs 08pts

A- Le schéma ci-contre donne l’allure sinusoïdales ${u_1}$ et ${u_2}$. La sensibilité verticale, la même sur les deux voies, est de 2,0 V/ div. Le balayage horizontal est de 2 ms /div.
A.1 / Déterminer la fréquence de ces deux tensions. 1pt
A.2/ Laquelle est en avance sur l’autre ? 0.5pt
A.3/ Déterminer le déphasage $\varphi = {\varphi _1} - {\varphi _2}$ 1,5pts
A.4/ Écrire les équations horaire de ${u_1}$ et ${u_2}$ sachant que la phase initiale de ${u_1}$ est nulle. 2pts

B/Radioactivité / 3 points

Le noyau du polonium ${}_{84}^{210}Po$ subit une radioactivité α pour donner le plomb (Pb).
B.1/ Écrire l’équation bilan de désintégration du polonium 210. 1pt
B.2/ Calculer en MeV, l’énergie libérée au cours de cette désintégration. 2pts 
Données : 

II. ÉVALUATION DES COMPÉTENCES 8pts

SITUATION PROBLÈME 1 : 8pts
Une légende raconte que dans la forêt du littoral, existait un singe très "malin" qui échappait toujours aux chasseurs. Le Chef du NKAM mit en jeu sa belle princesse MENGUE comme épouse à celui qui lui ramènera ce malin singe. Le Jeune Guerrier OBAM est sur le point de rentrer bredouille de la chasse, lorsqu’il aperçoit ce singe accroché à la branche d’un arbre à 100 m à vol d’oiseau. A l’instant t₀ = 0,
OBAM tire la flèche à partir du point O origine du repère orthonormé $\left( {O;\overrightarrow i ,\overrightarrow j } \right)$ avec une vitesse initiale faisant l’angle α avec l’horizontal ( voir document1). Mais le singe (S) pas "bête", se dit : " je me laisserai tomber à l’instant exact où je vois la flèche quitter l’arc, ainsi, elle passera au-dessus de moi". Hypothèse : voir document 2
DOCUMENTS

En te servant des informations ci-dessus, de tes connaissances, des calculs nécessaires et d’un raisonnement logique,
1. Dire si OBAM pourra épouser MENGUE? 8pts

SITUATION PROBLÈME 2: 8pts
Les roches volcaniques contiennent du potassium dont un isotope, le ${}_{19}^{40}K$ est radioactif. 10,72% du ${}_{19}^{40}K$ se désintègre en ${}_{18}^{40}Ar$ par capture électronique, le reste de potassium ${}_{19}^{40}K$ subit une désintégration en ${}_{20}^{40}K$. La période du ${}_{19}^{40}K$ résultant de ces deux modes de désintégration est T=1,3 ×10 9 ans.
Lors d'une éruption volcanique, la lave au contact de l'air perd l' ${}_{18}^{40}K$ (c'est le dégazage). A la date de l'éruption, la lave ne contient plus d'argon, celui-ci réapparaissant dans le temps, suivant le mécanisme de capture décrit plus haut.
L'analyse d'un échantillon de basalte de masse 1 kg montre qu'il contient 1,4900 mg de ${}_{19}^{40}K$ et 0,0218 mg de ${}_{18}^{40}Ar$.
En te servant des informations ci-dessus, de tes connaissances, des calculs nécessaires et d’un raisonnement logique,
2. Se prononcer sur la date approximative de l'éruption. 8pts