L’épreuve comporte 03 exercice indépendants que le candidat traitera dans l’ordre de son choix.
Exercice I Epreuve physique probatoire D et TI 2015
Exercice 1 : Lentilles minces et instruments d’optique.
1.1 Lentilles minces
À la distance d= 30 cm d'une lentille mince de vergence C = 5 dioptries, on place un objet lumineux de hauteur AB = 10 cm perpendiculairement à l’axe principal. L’extrémité A est située sur cet axe.
a– Faire une construction graphique de l’image \(\overrightarrow {A'B'} \) sur le papier millimétrée. Échelle 1/10 sur les axes.
b– Donner la nature de \(\overrightarrow {A'B'} \).
c– Mesurer sur le graphique la hauteur h de cette image puis, vérifier le résultat par calcul.
1.2 L’œil réduit
a– Donner les manifestations de la myopie.
b– La distance d séparant la rétine du cristallin d'un œil vaut 17,5 mm. Cet œil voit nettement un objet lumineux situé à la distance D=10m
Déterminer la vergence C de cet œil au repos.
1.3 La lunette astronomique
a– Donner le principe de fonctionnement de la lunette astronomique.
b– Le grossissement G d'une lunette afocale vaut 1000. L’oculaire a une distance focale f =2 cm.
Calculer la vergence C’ de l’objectif.
Exercice II Epreuve physique probatoire D et TI 2015
Exercice 2 Énergie électrique
2.1 Production du courant alternatif
a– Citer et donner le rôle de chacune des parties d'un alternateur.
b – Le flux instantané φ(t) d’un champ magnétique à travers un circuit admet une expression de la forme : \(\varphi (t) = 4\sin (31,4t)\)) en webers.
b-1 Énoncer la loi de Lenz.
b-2 Calculer E, valeur de la f.é.m. induite maximale qui va naitre.
\((\sin (At))' = A\cos (At)\)
2.2 Énergie électrique dans une portion de circuit
Une portion de circuit comprend un générateur (E=19V, r=1,5Ω) monte en série avec un moteur (E’=12V, r=2Ω) et un résistor de résistance R=10,5Ω.
a– Calculer l’intensité I du courant dans le circuit.
b - Déterminer le rendement ρ du générateur.
c - Construire le diagramme des échanges énergies du moteur.
Exercice III Epreuve physique probatoire D et TI 2015
Exercice 3 Énergie mécanique
3.1 Théorème de l'énergie cinétique
a- Énoncer le théorème de l’énergie cinétique
b-Application
une roue de moment d’inertie J= 20X10-2 kg/m2 tourne à la vitesse angulaire ω = 10 rad/s. on lui applique un couple de freinage de moment inconnu.
b-1 Écrire le théorème de l’ énergie cinétique appliqué au mouvement de la roue ci-dessus
b-2 La roue effectue 14 tours avant l’arrêt complet.
Calculer la valeur de M
3.2 Énergie mécanique d'une mangue
Une mangue de masse 100 g est suspendue à la banche d’un manguier située à la hauteur d= 4 m au-dessus du sol.
a– L’énergie potentielle de pesanteur est prise égale à zéro au sol.
Calculer l’énergie mécanique E de cette mangue.
b– La mangue tombe sans vitesse initiale .
Calculer la valeur de la vitesse v à l’arrivée au sol.
b– On admet que si la vitesse calculée est supérieure à 10 m/s, la mangue va s’effriter au contact avec le sol. Cet enfant pourra-t-il sucer sa mangue?
g = 10 N.kg-1 .
