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. NJrIk~.!'lMriI~~. ..1.. 8Kfwn:Iw~"~ 1fII:.'III"emIRiœ_CIdnIf Concours d'accès en 1èreannée des ENSA Maroc Juillet 2013 Epreuve de Physique Chimie Durée: IH3° min (N.B: Toutes les opérations numériques ne nécessitent pas l'utilisation de la calculatrice.) Exercice 1 : La constante de Planck est h = 6.10-34].S-1et la vitesse de la lumière dans le vide est: 8 -1 V 6 -19J c =3.10 ms; 1 e = l, .10 Dans le spectre de l'atome d'hydrogène, on observe une raie pour la longueur d'onde À = 648 nm. Q21: Cocher la bonne réponse A) Lafréquence correspondant à cette raie est comprise entre 400.103 GHz et 500.103 GHz. B) L'énergie correspondant à cette raie est comprise entre 1,6 KeV et 2,1 KeV: C) Cette radiation est dans le domaine de l'infrarouge. D) Cette radiation est une radiation ionisante (son énergie est supérieure à 13,P eV). Exercice 2 : On dispose d'un Laser hélium-néon. On interpose entre le Laser et un écran (E) une . . fente verticale de largeur a = 3.10-2mm (figure 1). . Sur l'écran situé à la distance D = 1,5 m, on observe dans la direction perpendiculaire à la fente, une figure de diffraction représentée sur la figure 1. 1 Laser Figure 1 Q22: Cocher la bonne réponse. A) La largeur de la tache centrale d est donnée par d = 2aD . À B) Quand la largeur de lafente a augmente la largeur de la tache centrale d diminue. C) La longueur d'onde Laser vaut À = 600nm lorsque la mesure de la tache centre est d = 6 cm. D) L'écart angulaire e est une fonction croissante en fonction de la largeur a de la fente. Q23 : laforce Fqui s'exerce sur une particule portant la charge négative q, placée dans une région où - règne un champ électrostatique E: - A) Est liée au champ E par la relation E = q F . - - B) Est liée au champ Epar la relation E = - qF. C) N'a pas le même sens lorsque la charge q change de signe. D)Ne dépend pas de la charge q. Q25 : Établir l'équation différentielle vérifiée par la charge q(t) à chaque instant dans le cas où Rest considérée comme nulle. d2 A) LC i+q=O; dt Exercice 3: Un oscillateur électrique libre est formé d'un condensateur initialement chargé, de capacité C = 1,0 I1F, d'un conducteur ohmique de résistance R et d'une bobine d'inductance L = 0,40 H et de résistance négligeable. L'enregistrement de la tension aux bornes du condensateur a permis de tracer la courbe suivante (figure 2) où q désigne la charge de son armature positive. o -1.5 -3.0 Q24 : Déterminer la pseudopériode T des oscillations. A) T = 2 ms; B) T = 4 ms; C) T = 5 ms; d2q L B) -+-q=O dt C Q26 : Avec une période To = 2rrVLC, la solution de cette équation est: A) q(t) = Qm COS(2Trt. Ta); B) q(t) =Qm cos(Trt/To) C) q(t) =Qmcos(2Trt/To); D) q(t) = Qmcos(Trt.Ta) q (JIC) 3.0 1.5 t (ms) Figure 2 D) T = lO ms ; d2q 1 D) -+-q=E dt LC Exerci~ : Dans une bobine d'inductance L et de résistance R, le courant vCJrie se/on la loi: i(t) = a - b t, où i est exprimé en ampères (A), t est exprimé en secondes (s) et a et b sont des constantes. Q27: Calculer la tension aux bornes de la bobine à la date t = 0 et déterminer la date t1 à laquelle la tension aux bornes de la bobine est nulle. A) UB(t=o) = 0 et t =~ ; i b ) ( ) Ra + bL C UB t=o = Ra et fi = Rb B) UB(t=o) = Ra et t =~ 1 b D) UB(t=o) = Ra et t = Ra - bL 1 Rb Exercice 5 : Un joueur lance une balle de tennis de diamètre 5 cm verticalement et la frappe avec sa raquette quand le centre d'inertie de la balle est situé à une hauteur H = 2,25 m du sol. Il lui communique alors une vitesse horizontale de valeur va = 20 ms'l. On suppose que les frottements dues à l'air sont négligeables. Le filet de hauteur h = 90 cm est situé à la distance D= lOm du point de lancement (figure 3). Q28 : Cocher la bonne réponse. A) La balle atteindra lefilet au bout de 0,4 s après le lancement. B) La balle ne passera pas au dessus dufilet. . C) Le centre d'inertie de la balle passera à lO cm au-dessus dufilet. D)Le centre d'inertie de la balle passera à 15cm au dessus dufilet. x H = 2.25m filet h=90cm y D= tOm Figure 3 Q29 : Cocher la bonne réponse. A) La balle touchera le sol au bout d'une durée 1 = 2 (H à partir de la date dz son lancement. 1 fi B) La balle touchera le sol au bout d'une durée 1}= fH à partir de la date de son lancement v2; D) La balle touchera le sol à la distance Dl = va /lf du point de lancement. 2g Le joueur souhaite maintenant que la balle passe de hd cm au-dessus du file en la lançant horizontalement à partir de la même position. Q30: Cocher la bonne réponse. H-(h+hd) A) La balle atteindra la position où se trouve lefilet au bout d'un temps t d = 2g H+(h+hd) B) La balle atteindra la position où se trouve lefilet au bout d'un temps t d = 2g C) La nouvelle valeur initiale de la vitesse est donnée par l'expression v~ =D g 2(H+h+hd) est donnée par l'expression D) La nouvelle valeur initiale de la vitesse va = D f . 1 V2(H-~-hd) Exercice 6: Dans le plan horizontal xOy d'un référentiel . - galiléen R (0, i ,j), un mobile modélisé par un point matériel M est astreint à se déplacer sur un cercle de centre 0 et de rayon b (figure 4). L'équation horaire du mouvement est donnée par l'abscisse curvilignes(t) = AM = bln(l+ Cùt) où 0) est une constante positive . et ln est le logarithme népérien. A est un point du cercle situé sur le demi axe positifOx eUE [0;+ oo[ . A l'instant initial t = 0, le mobile M est en A avec la vitesse vo =hO). Fig4n~..:.<;, La base orthonormée de Frenet est (el'en) où et un vecteur unitaire tangent à la trajectoire en tout point et en vecteur unitaire normal à et dirigé vers le centre 0 Q31 : Le vecteur vitesse du mobile M à l'instant t est v = v et où l'expression A) v = Vo ex{ - ~J ; v est donnée par B) v = 2vob ; . b+s C) v = vob ; b+s - - Le vecteur accélération a exprimé dans la base de Frenet est donné par: a = aN en + aT et V2 aN =- est donnée par b Q32 : La composante normale de l'accélération à l'instant t l'expression ) 2 b A aN = V0 ( ) 2; b+s V2 ( 2S ) aN =texp --,; ) 2 b B aN =4vo ( ) 2; b+s D) Q Il d l, '1' . ' l" dv dv '33 : La composante tangentie e e acce eratlOn a Instant t aT = - = v- . ~ ~ par l'expression ci aprés. est donnée 2 ( 2J 2 ( J 2 b vo s Vo S 2 A)ar = -Vo Cb+sy ; B)ar = -bexP -b ; C) ar = -bexp -b ; Q34 : Cocher la bonne réponse sur la nature du mouvement. A) décéléré B) uniformément décéléré C) accéléré D) uniformément accéléré D) ar = -4v~ ( b r b+s. 2 ) mv AF= ~; b ;2 Q35 : Le module F = IIFIl de la résultante desforces appliquées à M, est donné par l'expression: ) mv2 ( V J ) mv 2.Ji ) mv 2 ( v ) B F = -exp - -; C F = D F = -ln 1+ - 2b Vo b 2b va Q36: On ajoute 300 ml d'eau à 500 ml d'une solution de chlorure de sodium NaCl de concentration 4.10-2mole.L-'. La nouvelle concentration de la solution de chlorure de sodium est égale à: A) 1,3.10-2mole.r',. B) 1,7.10-2moleL'; C) 2,5.10-2 moleL'; D) 6,7.10-2 moleL' Q37: On considère la molécule suivante OH 1 CH 3-C-CH2-CH 3 1 CH3 Le nom de cette molécule est: A) 1-éthyl, 1méthyl éthanol B) 2-méthyl butan-2-01 C) 2-hydroxy, 2-méthyl butane D) 1,1-diméthyl propan-1-01 Q38: On neutralise 40 ml d'acide acétique CH3C02H de concentration 3.10-3mole.r' par une solution d'hydroxyde de potassium KOH de concentration 2.10-2moleL'. Le volume de KOH à l'équivalence est égal à: A) 6 ml ; B) 15ml ; C) 20 ml ; D )60 ml Q39: On chauffe un mélange contenant de l'acide méthanoïque et de l'éthanol en présence d'acide sulfurique. Le produit obtenu se nomme: A) Ethanoate uploads/s3/ epreuve-concours-entree-ensa-2013-physique-chimie.pdf