CC1 2023 2024 Correction

Posté le 06/02/2025

Chargé de TD/CM : D. Physique.

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Page 1 : CorrectionCC1Panorama sur la Physique19 Octobre 2023 — PréIng1Durée : 45 minutes 1h en cas de tiers tempsSont interdits :— les documents ;— tous les objets électroniques calculatrice, téléphone, tablette, ordinateur... de mêmeque les montres connectées ;— les déplacements et les échanges.Consignes :1. Vérifiez que le sujet est composé de 12 pages et 17 questions ;2. Seules les dernières feuilles doivent être rendues ;3. Complétez avec vos nom, prénom et groupe ces dernières feuilles dès le début officiel del’épreuve ;4. Les détails des calculs demandés doivent être portées sur ces dernières feuilles à l’empla-cement correspondant à la question ;5. Dans la grille, les cases correspondant à la bonne réponse doivent être remplies complè-tement au stylo noir ;6. Chaque question ne comporte qu’une seule réponse, sauf si il y a une icône ♣alors il ya plusieurs réponses possibles ;7. Il n’y a pas de point négatif pour une mauvaise réponse ;8. Une case simplement cochée ne sera pas comptabilisée.Le barème est donné à titre indicatif.

Page 2 : CorrectionQuestions de cours 4 pointsQuestion 1 ♣1.5 pointLesquelles de ces unités sont une unité de base du système international S.I. ?A g grammeB km kilomètreC s secondeD Hz hertzE kg kilogrammeF N newtonG m mètreH Aucune des réponses précédentes n’est correcteQuestion 20.5 pointUne énergie E a pour dimension :A rEs “ M ¨ L2 ¨ T2B rEs “ M ¨ L ¨ TC rEs “ M2 ¨ L2 ¨ T2D rEs “ M ¨ L1 ¨ T1E rEs “ 1F Aucune des réponses précédentes n’est correcteQuestion 3 ♣1 pointLes unités S.I. de l’intensité du courant électrique sont :A AB C sC C s1D C2 s2E Aucune des réponses précédentes n’est correcte

Page 3 : CorrectionQuestion 40.5 pointLe nombre de Froude Fr caractérise l’importance de la pesanteur dans la description du mou-vement d’un fluide e.g. en comparant les variations typiques d’énergie cinétique et potentiellede pesanteur. Il est défini par :Fr “v?gLSachant que v est la vitesse du fluide, g est l’accélération de la pesanteur et L est une tailletypique associée au système. Alors Fr a pour dimension :A rFrs “ T1B rFrs “ 1C rFrs “ L1D rFrs “ LE rFrs “ TF Aucune des réponses précédentes n’est correcteQuestion 50.5 pointOn sait que Proxima Centauri est une étoile qui se trouve à 4,22 al al pour année-lumière denotre système solaire. Alors une année-lumière a pour dimension :A L ¨ TB TC L ¨ T1D 1E LF Aucune des réponses précédentes n’est correcte

Page 4 : CorrectionForce exercée par un ressort 4 pointsLa loi de Hooke donne la force F exercée par un ressort, de raideur k étiré d’une longueur x,sur une masse m. Le norme de cette force s’exprime alors comme : F “ kx.Sachant que dans un réferentiel galiléen, la deuxième loi de Newton relie la force F subie parune masse m à son accélération a.Question 61 pointLa force F a donc pour dimension :A rFs “ L ¨ T1B rFs “ M ¨ L ¨ T2C rFs “ M ¨ L ¨ T1D rFs “ L ¨ T2E Aucune des réponses précédentes n’est correcteQuestion 71 pointLa dimension de la constante de raideur k est donc :A rks “ M ¨ T2B rks “ M ¨ T1C rks “ L ¨ T2D rks “ L ¨ T1E Aucune des réponses précédentes n’est correcteQuestion 8 ♣1 pointLes unités S.I. de de la constante de raideur k sont :A N m1B kg s1C N mD kg s2E Aucune des réponses précédentes n’est correcteQuestion 91 pointDétailler les calculs pour trouver la dimension de k.Répondez sur la feuille correspondante, à la fin du sujet.

Page 5 : CorrectionPériode de rotation d’une galaxie 5 pointsUne galaxie tourne sur elle-même avec une période T. On suppose que cette période dépend dela constante de gravitation G et de la masse volumique moyenne de la galaxie ρ.On cherche l’expression de T en posant queT “ K Gα ρβavec K une constante sans dimension.Question 101 pointLa dimension de G est donnée par :A rGs “ M1 ¨ L3 ¨ T2B rGs “ M1 ¨ L2 ¨ T2C rGs “ M ¨ L3 ¨ T2D rGs “ M1 ¨ L3 ¨ T1E Aucune des réponses précédentes n’est correcteQuestion 111 pointPar homogénéité, on trouve alors que les coefficients valent :A α “ 12 et β “ 12B α “ 1 et β “ 1C α “ 12 et β “ 12D α “ 12 et β “ 1E Aucune des réponses précédentes n’est correcteQuestion 121 pointDétailler les calculs qui vous ont permis d’obtenir les dimensions de G.Répondez sur la feuille correspondante, à la fin du sujet.Question 132 pointsDétailler les calculs qui vous ont permis d’obtenir les coefficients α et β, en donnant le systèmed’équation et sa résolution.Répondez sur la feuille correspondante, à la fin du sujet.

Page 6 : CorrectionTrouver une formule possible 3 pointsSoit A, une grandeur physique de dimension :rAs “ M 1L1T 2Cette grandeur physique est calculée à partir de la formule suivante :A “Γ ˆ v2 ˆ f 1˘Φ ˆ p2 ˆ m3 ˆ g3˘où f est une force, v une vitesse, m une masse, p une pression et g l’accélération de la pesanteur.Question 141 pointSachant que la pression p est une force par unité de surface, sa dimension est donc :A rps “ L1 ¨ T2B rps “ M ¨ L ¨ T1C rps “ L ¨ T1D rps “ M ¨ L1 ¨ T2E rps “ M1 ¨ L2 ¨ T2F Aucune des réponses précédentes n’estcorrecteQuestion 150.5 pointAlors, la grandeur Γ a pour dimension :A rΓs “ L ¨ T1B rΓs “ L2 ¨ T2C rΓs “ L ¨ T2D rΓs “ L2 ¨ TE rΓs “ L2 ¨ T1F Aucune des réponses précédentes n’estcorrecteQuestion 160.5 pointAlors, la grandeur Φ a pour dimension :A rΦs “ M3 ¨ L5 ¨ T6B rΦs “ M3 ¨ L5 ¨ T6C rΦs “ M6 ¨ L5 ¨ T4D rΦs “ M4 ¨ L4 ¨ T2E rΦs “ M4 ¨ L6 ¨ T4F Aucune des réponses précédentes n’estcorrecteQuestion 171 pointDétailler les calculs pour trouver la dimensions de Γ uniquement, pour que la formule soitdimensionellement correcte.Répondez sur la feuille correspondante, à la fin du sujet.

Page 7 : CorrectionNom et prénom :. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Groupe :Les réponses ne doivent être apportées que sur cette feuille.La copie ne sera corrigée que si :— elle comporte vos nom, prénom et groupe ;— les cases sont complètement coloriées avec un stylo noir ;— la feuille réponse ne comporte pas de ratures.Question 1 :ABCDEFGHQuestion 2 :ABCDEFQuestion 3 :ABCDEQuestion 4 :ABCDEFQuestion 5 :ABCDEFQuestion 6 :ABCDEQuestion 7 :ABCDEQuestion 8 :ABCDEQuestion 10 :ABCDEQuestion 11 :ABCDEQuestion 14 :ABCDEFQuestion 15 :ABCDEFQuestion 16 :ABCDEF