A. Evaluations des ressources / 24 points.
Exercice I : Vérification des savoirs / 8 points
1-1 Définition
Incertitude type d'une grandeur Y : expression de l’erreur associée au mesurage direct d'une grandeur. 1 pt
1-2 Unités SI des grandeurs
1-2-1 Chaleur latente de changement d'état physique d'un corps : \(J.K{g^{ - 1}}\) 1 pt
1-2-2 Fréquence d'une onde électromagnétique : Hz 1 pt
1-3 Énoncé de loi de Lenz : le sens du courant induit est tel que par ses effets, il s'oppose à la cause qui lui donne naissance. 1 pt
1-4 Différence entre
1-4-1 Lumière monochromatique et lumière polychromatique : une lumière monochromatique est constituée par une seule fréquence (couleur ou longueur d'onde ou radiation) alors qu’une lumière polychromatique est constituée par plusieurs (couleurs ou longueurs d'onde ou radiations). 1 pt
1-4-2 Spectre de raies et spectre continu : le spectre de raies est constitué d’une succession de bandes séparées alors que dans le spectre continu il n'y pas de séparation entre les couleurs. 1 pt
1-5 Appareils de mesure des grandeurs physiques suivantes :
1-5-1 Puissance électrique à l’aide d'un Wattmètre. 1 pt
1-5-2 Champ magnétique à l'aide d'un Teslamètre. 1pt
Exercice II : Application des savoirs / 8 points
2-1 Détermination de l'énergie en électronvolts :
\(E = \frac{{hc}}{\lambda }\) \( = 1,9eV\) 1 x 2 = 2 pts
2-2 Détermination de la vergence du système optique : 1 x 2 = 2 pts
\(C = \frac{1}{{{f_1}}} + \frac{1}{{{f_2}}}\) \( = 13\delta \)
2-3-1 La puissance intrinsèque de ce microscope : 1 x 2 = 2 pts
\({P_1} = \) \(\frac{\Delta }{{\overline {{O_1}{F_1}'} \times \overline {{O_2}{F_2}'} }}\) \( = 10 \times {10^2}\delta \)
2-3-2 Le grossissement commercial : 1 x 2 = 2 pts
\({G_C} = \frac{{{P_1}}}{4}\) \( = 2,5 \times {10^2}\)
Exercice III : Vérification des-mes / 8 ponts
3-1 Capacité calorifique d’un système / 3 points
3-1-1 Expression de \({C_{Al}}\) en \(J{}^0{C^{ - 1}}K{g^{ - 1}}\) :
\({C_{Al}} = \frac{{24,4}}{{{M_{Al}}}}\) \( = 904J{}^0{C^{ - 1}}K{g^{ - 1}}\) 1 pt
3-1-2 Capacité calorifique de ce système \(K = {m_{Al}}{C_{Al}}\) \( + {m_P}{C_P}\)
AN : \(K = 396J{}^0{C^{ - 1}}\) 2 pts
3.2 Défaut de l'œil / 1 points
3-2-1 Détermination de la distance \({D_M}\) : \({D_M} = 17cm\) 1 pt
3-2-2 Détermination de la vergence de la lentille correctrice :
\(C = \frac{1}{{\overline {OF'} }}\) or \(\overline {OF'} = - {D_M}\) d’où \(C = \frac{1}{{ - {D_M}}}\) \( = - 5,9\delta \) 2 pts
3-3 Fonctionnement d'un générateur / 3 points
3-3-1 Ce générateur n'est pas idéal. 0,5 pt
Justification : pour un générateur idéal, U = E où E est la force électromotrice qui est constante. Or ici, U varie en fonction de l. 1 pt
3-3-2 Détermination de E et de r; .
Pour \(I = 0\), U = E soit E =110 V. 0,75 pt
Pour ce générateur, \(U = E - rI\) \( \Rightarrow r = \) \(\frac{{E - U}}{I}\). En déterminant r pour chaque couple de valeurs (I, U) du tableau, on obtient \(r = 0,5\Omega \)
Partie B : Évaluations des compétences / 16 points
Il s’agit de choisir le mode d'alimentation de la pompe le plus économique. Pour ce faire pour un cycle de fonctionnement, nous allons :
• Déterminer le coût énergétique pour chaque mode d’alimentation ;
• Comparer les coûts ;
• Choisir le plus économique.
i) Détermination des coûts.
Durée T d’un cycle de fonctionnement : \(PuT = \) \(\rho Vgh \Rightarrow T\) \( = \frac{{\rho Vgh}}{{Pu}}\)
Coût de l'alimentation par Enéo.
• Énergie consommée par la pompe :
\({C_1} = \) \({W_{reçue}} = \Pr .T\) \( = \frac{{Pu}}{\eta }.T\) \( = \frac{{\rho Vgh}}{\eta }\)
• Coût C1 :
Coût de l’alimentation par le groupe
Volume Vc de carburant consommé
\({V_C} = 6T(h)\) \( = 6\frac{{\rho Vgh}}{{Pu}}\)
Coût C2 :
\({C_2} = {V_C} \times 650\) \( \succ 650\) FCFA
ii) comparaison : \({C_2} \succ {C_1}\), l’alimentation par Enéo est la plus économique.
L'alimentation par Enéo est celle qui permet au propriétaire de faire des économies.
