Sciences Physiques

PC A 1999 Fac

BACCALAUREAT DE L’ENSEIGNEMENT GENERAL – MADAGASCAR

Série : A -  SESSION 1999- Facultatif

 

Epreuve de : Sciences Physiques

Durée : 2 heures  15 minutes 

 

EXERCICE I                          (6 points)

 

Une lame vibrante est animée d’un mouvement sinusoïdal avec une amplitude  a . Elle est munie d’une pointe P qui frappe verticalement la surface libre d’une nappe d’eau en un point O1 à raison de 100 coups par seconde. Le mouvement du point O1 débute à l’instant t = 0 de sa position d’équilibre dans le sens positif avec une vitesse V0 = 0,628 ms–1.

1 -a) Décrire le phénomène observé.                                                                                             (1  ;  1)

     b)   La vitesse de propagation des ondes à la surface de l’eau est V = 0,40ms–1.

On supposera qu’il n’y a pas de réflexion des ondes.

Ecrire l’équation horaire du mouvement de O1 puis l’équation horaire

d’un point M à la distance d = 1,4 cm de 01.                                                                                   (2  ;  1)

Comparer les mouvements vibratoires de O1 et M.                                                                                  (1  ;  1)

     c)Construire les vecteurs de FRESNEL relatifs à  et à yM.                                                (2  ;  1)

                        Echelle : 1cm 1mm.                                                                                           

 

 

Pour A2 seulement :

 

2 -Une deuxième lame vibrante identique à la première et de fréquence N = 100Hz, détermine en un point O2 de la surface de l’eau une deuxième perturbation transversale d’amplitude a = 1mm mais en retard de phase de  rad par rapport à celle produite en O1, la distance O1 O2 est égale à 2cm.

 

a) Déterminer à l’aide de la construction de FRESNEL l’état vibratoire d’un

point M situé à 2,4cm de O1 et à 1,8cm de O2.                                                                       (     ;  1)

b) Combien y a-t-il des points immobiles sur la ligne O1 O2.                                            (     ;  1)

 

EXERCICE II                                     (7 points)

 Une source sonore S1 émet un son de fréquence N = 1230 Hz se propageant dans l’air à la célérité V = 330 ms–1 à O°C.
1 - a - Quelle est la nature du son ?                                                                                                (0,5 ;  0,5)
     b - Le son émis par cette source est-il audible ? Pourquoi ?

2 - Le son se propage-t-il dans l’eau ? Pourquoi ?                                                                          (1    ;  1)

3 - Calculer la célérité de propagation du son émis par S1 dans l’air à 25°C.                               (1,5 ;  1)

4 - La longueur d’onde du son émis par S1 dans l’air à 0°C est 0,268 m. 

Calculer la nouvelle température de l’air si cette longueur d’onde vaut 0,280m.                (3  ; 2,5)

On donne   = 1,044.

 

Pour A2 seulement :

            On considère maintenant une autre source sonore S2 située sur une même droite que S1. Ces deux sources émettent des sons de même fréquence.

Quel phénomène se produit entre S1 et S2 ?                                                                     (    ;  1,5)

 

 

EXERCICE III                                    (7 points)

 

            Le tableau ci-après vous indique les domaines de longueurs d’onde des radiations usuelles.

 

 

                                

1 - Développer les sigles IR et UV                                                                                                   (1    ;  1)

2 - Préciser laquelle de ces radiations entre en jeu dans l’effet de serre.                                      (1    ;  1)

3 - Donner par ordre de longueurs d’onde décroissantes les sept couleurs principales (arc en ciel) des radiations visibles.                                                                                                                                (3    ;  2)

4 - Un photon X a comme longueur d’onde = 10–4 m.

a) Pourquoi les rayons X sont-ils dangereux à l’os humain lors d’une  radiographie trop prolongée ?                                                                                                      (2    ;  1)

 

Pour A2 seulement :

 

b)    Calculer, en J et en keV, l’énergie de ce photon X .                                                            (      ;  2)

 On donne : h = 6,6.10–34 Js  ;  C = 3.108 ms–1   ;   1keV = 1,6.10–16 J  


Last modified: Friday, 29 January 2016, 10:15 AM
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