CC1 2024 2025 Correction
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Page 1 : CatalogueMécanique du pointPI1-MI/GC — CC1 — 2024/2025Durée : 1h30’ 2h en cas de tiers-tempsSont interdits :— les documents— les objets électroniquesSeules doivent être rendues :— la feuille de réponses au QCM :— noircir complètement la case correspondant à la réponse choisie— chaque question ne comporte qu’une seule réponse correcte— il n’y a pas de point négatif pour une réponse incorrecte— le cas échéant, les feuilles de réponses aux questions ouvertes icône ♣.Ce document doit comporter 8 pages et 15 questions.Le barème est donné à titre indicatif et est susceptible d’être modifié.
Page 2 : CatalogueConsidérations générales 5 pointsQuestion 1 CgQ01 pointDans un référentiel donné, la quantité de mouvement »p d’un point matériel de masse m etvitesse »v est égale à :A m »vB12 m »v 2C m d»vdtD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 2 CgQ11 pointLaquelle des interactions ci-dessous n’est pas une interaction fondamentale au sens du modèleactuel de la Physique :A rappel élastiqueB gravitationC électromagnétismeD interaction forteE interaction faibleQuestion 3 CgQ21 pointSoit un ressort d’extrémités H et M, raideur k, longueur ℓet longueur à vide ℓ0.On note »u HM un vecteur unitaire de H vers M.La force »F exercée par le ressort sur M s’écrit :A k pℓ ℓ0q »u HMB k pℓ ℓ0q »u HMC 12 k pℓ ℓ0q2 »u HMD 12 k pℓ ℓ0q2 »u HME Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 4 CgQ31 pointSoient deux points A et B de masses respectives mA et mB, de charges respectives qA et qB, etdistants de r.Le rapport des forces gravitationnelle et électrostatique entre A et B est :A indépendant de rB proportionnel à rC proportionnel à r1D proportionnel à r2E proportionnel à r2F Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 5 CgQ41 pointDans l’expression de la force de frottement fluide »F “ α »v »v , où »v est la vitesse de l’objetpar rapport au fluide, le coefficient α est :A nécessairement positifB nécessairement négatifC positif ou négatif selon les cas
Page 3 : CatalogueSuspension 5 pointsDans le référentiel terrestre, approximé galiléen, on considère la situation illustrée ci-dessous :un objet de masse volumique ρ et volume V de centre d’inertie M est suspendu par deuxcordes attachées au plafond en A1 et A2. On étudie l’état d’équilibre de M.On note g la norme du champ de pesanteur terrestre et »T i la force de tension sur M de la cordeattachée en Ai pi “ 1, 2q. On néglige d’abord la poussée d’Archimède due à l’air.Question 6 PbSusQ01 pointDans un référentiel galiléen, le mouvement d’un point matériel à l’équilibre est :A rectiligne et uniformeB nécessairement au reposC circulaire et uniformeD rectiligne et non uniformeQuestion 7 PbSusQ11 pointLe PFD projeté sur l’axe horizontal conduit à :A »T 1cospα1q »T 2cospα2q “ 0B »T 1sinpα1q »T 2sinpα2q “ 0C »T 1sinpα2q »T 2sinpα1q “ 0D Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 8 PbSusQ21 pointLe PFD projeté sur l’axe vertical conduit à :A »T 1sinpα1q »T 2sinpα2q “ ρ V gB »T 1cospα1q »T 2cospα2q “ ρ V gC »T 1sinpα1q »T 2sinpα2q “ 0D Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 9 PbSusQ31 pointOn déduit des deux questions précédentes que :A »T 12“ρ V gtanpα1q tanpα2q ¨1cospα12qB »T 12“ 0C »T 12“ρ V gtanpα1q tanpα2q ¨1sinpα12qD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 10 PbSusQ41 pointEn tenant compte de la poussée d’Archimède due à l’air de masse volumique ρa, les équationsdu mouvement conservent la même forme en remplaçant ρ par :A ρ ρaB ρ ρaC ρaD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.
Page 4 : CatalogueFête foraine 8.5 pointsDans le référentiel terrestre, approximé galiléen, on considère la situation suivante voir schémaà compléter q.11 :un manège est constitué d’un cylindre de rayon R et d’axe vertical, fermé à sa base par unplancher amovible. Un passager de masse m se place dans le cylindre, contre la paroi. Lecylindre est alors mis en rotation autour de son axe. Lorsqu’une vitesse angulaire suffisante 9θmest atteinte, le plancher est enlevé et le passager reste "collé" à la paroi.On note :— »P le poids du passager— »RN la réaction normale de la paroi— »RT la réaction tangentielle de la paroi— g la norme du champ de pesanteur terrestre— µs le coefficient de frottement statique entre le corps du passager et la paroi du cylindre.Dans les questions 11 à 14, on considère 9θm atteinte et maintenue constante.Question 11 PbCylQ0 ♣1.5 pointsCompléter le schéma de la situation en faisant apparaître les forces exercées sur un passagerassimilé à son centre d’inertie M.Question 12 PbCylQ1 ♣2.5 pointsÀ partir de l’expression générale de l’accélération en cylindriques, déterminer en justifiantl’accélération »a de M.Question 13 PbCylQ2 ♣2.5 pointsÀ partir du PFD, déterminer la valeur minimale de 9θm en fonction des paramètres de l’énoncé.Question 14 PbCylQ3 ♣1 pointCalculer cette valeur minimale en tours ¨ min1 pour R “ 5 m, µs “ 0,5 et g “ 10 m ¨ s2on prendra π « 3.Question 15 PbCylQ4 ♣1 pointDurant la phase initiale, le cylindre subit une accélération angulaire constante :θ0 pour passerde 9θpt0q “ 0 à 9θptmq “ 9θm. Déterminer la durée tm t0.
Page 5 : CatalogueMécanique du point - PI1-MI/GC - CC1 - 2024/2025NOM : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Prénom : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Groupe : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .codage du no étudiantcolorier complètement les cases01234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789sens de remplissage
Page 6 : CatalogueRéponses au QCM :Question1ABCDQuestion2ABCDEQuestion3ABCDEQuestion4ABCDEFQuestion5ABCQuestion6ABCDQuestion7ABCDQuestion8ABCDQuestion9ABCDQuestion 10ABCD
Page 7 : CatalogueQuestion 11Schéma .51 Réservé à l’enseignanteQuestion 12»a .511 Réservé à l’enseignante
Page 8 : CatalogueQuestion 139θm .511 Réservé à l’enseignanteQuestion 149θm num. .5 .5 Réservé à l’enseignanteQuestion 15tm t0 .5 .5 Réservé à l’enseignante
