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EPREUVE DE PHYSIQUE P D SEQUENCE 2 IPBRS PAR M: NZENANG Page 1 ETABLISSEMENT EPREUVE SEQUENCE DUREE CLASSE COEFFICIENT DATE RAYONS SOLEIL physique N°2 2 h30 première D 2 Novembre 2021 A- EVALUATIONS DES RESOURCES EXERCICE 1: Vérifications des savoirs/3pts 1- Définir : énergie cinétique, système pseudo isolé. 0,5pt 2- Enoncer le théorème de l’énergie cinétique et la loi d’Ohm. 1pt 3- Dans un gaz parfait, lorsqu’on double son volume a température constante, comment varie sa pression ? justifier votre réponse. 0,5pt 4- Expliquer par un exemple, l’affirmation suivante : « l’énergie ne se crée pas, l’énergie ne se perd pas, elle se transforme tout simplement d’une forme à l’autre». 0,5pt 5- Citer deux exemples de modèles utilisés en physique-chimie. 0,5pt EXERCICE 2 : Application des savoirs et savoir-faire. 4,75pts 1- Plusieurs mesures d’une grandeur x ont donné les résultats suivants : 4,24 ; 4,12 ; 4,32 ; 4,18 ; 4,30 ; 4,28 ; 3,01. a- Donner la valeur moyenne et l’écart-type de cette série de mesure. 0,75pt b- Sachant que, pour un niveau de confiance de 95%, l’incertitude absolue Δx est donnée par la formule √ n étant le nombre de mesures effectuées, calculer cette incertitude. 1pt c- La valeur réelle est de 4,23. Commenter. La mesure est-elle juste ? Fidèle ? Que pourrait-on faire pour améliorer ce résultat ? 0,75pt 2- Un pendule est constitué d’une petite bille de masse m = 200g fixée l’extrémité d’un fil inextensible de longueur l = 80cm. Le pendule oscille dans le plan vertical avec une amplitude de α=30°. Calculer le travail du pendule, lorsque la boule passe :  Du point A au point B ; 0,75pt  Du point B au point C ; 0,75pt  Du point A au point C. 0,75pt sujetexa.com EPREUVE DE PHYSIQUE P D SEQUENCE 2 IPBRS PAR M: NZENANG Page 2 EXERCICE 3 : utilisation des savoirs et savoir-faire : 7,25pts A- Un jeu consiste à introduire une bille (b) dans une cavité C, comme l’indique la figure ci-dessus. Le principe du jeu est simple : le ressort (R) est comprimé par un joueur par l’intermédiaire d’une tirette (T) de masse négligeable. La bille (b) de masse m = 250 g, assimilable à un point matériel, est appliquée contre le ressort comprimé. Le joueur tire sur la tirette qui maintient le ressort, puis observe le mouvement de la bille ; il gagne le jeu si la bille vient à se loger dans la cavité C. le ressort est à spires non jointives et de masse négligeable. Sachant que la raideur du ressort est k = 40 N.m-1, le déplacement AC = 1m. Le joueur comprime le ressort de x = 10 cm. Les forces de frottement sont négligées dans tout l’exercice. a) Exprimer, puis calculer, l’énergie emmagasinée par le ressort 0,75pt b) Sachant qu’au moment où le joueur lâche la tirette, toute l’énergie potentielle est transformée en énergie cinétique, qui permet alors à la bille de décoller, exprimer, puis calculer la valeur V0 de la vitesse initiale de la bille. 0,75pt c) Représenter les forces qui s’exercent sur la bille lorsqu’elle passe sur les tronçons OA et AC. 1pt d) Déterminer la vitesse de la bille en A. 1pt e) En appliquant le théorème de l’énergie cinétique, calculer la distance AC’ parcourue par la bille sur le trajet AC avant de s’arrêter. En comparant AC et AC’, dire si le joueur gagne le jeu. 1pt f) Sinon, déterminer le raccourcissement maximale Xmax qu’il faudrait imposer au ressort pour gagner ce jeu en supposant que la vitesse de la bille est nulle, lorsqu’elle atteint C. 1pt B- Le plateau d’un tourne disque est assimilé à un disque plein de masse 0,5kg et de rayon 10cm. a- Calculer son moment d’inertie par rapport à son centre. 0,5pt b- Calculer son énergie cinétique si la vitesse de rotation vaut 45tr/min. 0,5pt c- On supprime le couple moteur. Le plateau s’arrête au bout de 20 tours. Déterminer le moment du couple de frottement supposé constant. 0.75pt sujetexa.com EPREUVE DE PHYSIQUE P D SEQUENCE 2 IPBRS PAR M: NZENANG Page 3 B- EVALUATION DES COMPETENCES/5pts Situation problème : Un automobiliste de masse m=60kg parcours le tronçon ABCED schématisé sur LA figure ci-dessous. AB est une portion circulaire de rayon R=1,5m et de centre O et formant un angle α=45°. BC est une partie rectiligne horizontale de longueur 3R. CD est un quart de cercle de centre O’ et de rayon R. Dx est une partie horizontale. Les forces de frottements sur ABCED équivalent à f=61,83N. L’automobiliste part du point A sans vitesse initiale. Aux points C et E se trouve deux plaques ou on peut lire « Arrêt travaux » et « 30km/h » respectivement. Tache 1 : sur le tronçon AB l’automobiliste coupe le moteur. Que doit-il faire éviter d’être en infraction sur le tronçon BC? 1,5pt Consigne : On déterminera d’abord la vitesse en B avant d’analyser la situation. Tache2 : l’automobiliste qui démarre en C aura-t-il besoin d’une force motrice pour arriver au point E sans infraction ? 2pt Tache 3 : un logiciel informatique ayant permis de matérialiser le parcours ci-dessus, votre enseignant déclare que « l’énergie mécanique totale au point E est indépendant de l’angle β » a-t-il raison ? On déterminera si possible la valeur de cette énergie. 1,5pt β B O R A O’ C E X D sujetexa.com uploads/Sante/ physique-premiere-cd 1 .pdf

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  • Publié le Jui 25, 2021
  • Catégorie Health / Santé
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