CC2 2022 2023 Correction
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Page 1 : CatalogueMécanique du pointPré-Ing 1 — CC2 — 20 avril 2023Durée : 1h30’ 2h 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 :Seules les dernières feuilles doivent être rendues :1. la feuille-réponse du QCM :a y indiquer vos nom, prénom et groupe dès le début officiel de l’épreuve ;b remplir complètement au stylo noir la case correspondant à la bonne réponseune case simplement cochée ne sera pas comptabilisée ;c chaque question ne comporte qu’une seule réponse ;d il n’y a pas de point négatif pour une mauvaise réponse ;2. le cas échéant, les feuilles de réponses aux questions ouvertes icône ♣.Le barème est donné à titre indicatif et est susceptible d’être modifié.
Page 2 : CatalogueConsidérations générales 5 pointsQuestion 1 CgPcpEquiv ♣1 pointÉnoncer le principe d’équivalence.Question 2 CgTraj1 pointDans le référentiel d’étude, on considère la trajectoire elliptique de la Terre assimilée à unpoint de masse mT autour du Soleil, sous le seul effet de la gravitation.À l’instant t, on remplace la Terre par une balle de tennis assimilée à un point de massem ! mT de mêmes position et vecteur vitesse que la Terre.La balle de tennis décrit une trajectoire :A identique à celle de la TerreB qui chute sur le SoleilC qui s’éloigne du Soleil à l’infiniD On ne peut pas conclure.Question 3 CgGravEl1 pointSoient deux points A et B de masses respectives mA et mB, de charges respectives qA et qB, etdistants de d.Le rapport des forces gravitationnelle et électrostatique entre A et B est :A indépendant de dB proportionnel à dC proportionnel à d´1D proportionnel à d2E proportionnel à d´2F Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 4 CgFVisq1 pointDans l’expression de la force de frottement fluide »F “ ´α»v , le coefficient α est :A nécessairement positifB nécessairement négatifC positif ou négatif selon les casQuestion 5 CgFSol1 pointOn considère le contact entre deux solides : un bloc et son support. La force de réaction dusupport a deux composantes : l’une normale »RN et l’autre tangentielle »RT. Soit µS lecoefficient de frottement statique entre ces solides. Le régime d’adhérence correspond à :A »RTď µS»RNB »RTą µS»RNC »RTď tanpµSq»RND Aucune des réponses précédentes n’est correcte.
Page 3 : CataloguePromenade en barque 4 pointsDans le référentiel terrestre RT approximé galiléen, on considère la situation suivante :état 1 : une barque de masse mb, contenant un objet de masse volumique ρ et de volume V ,flotte à l’équilibre dans un bassin d’eau liquide de masse volumique ρe ă ρétat 2 : l’objet est jeté à l’eau dans le bassin, et un nouvel équilibre est atteint.Nous cherchons à savoir comment évolue le niveau d’eau du bassin entre ces deux états.On note :‚ g la norme du champ de pesanteur »g‚ Vi le volume immergé dans l’état i, c’est-à-dire le volume total occupé, sous le niveau d’eaudu bassin, par autre chose que de l’eau.On néglige la poussée d’Archimède de l’air.Question 6 PbBarQ01 pointEn notant »Pb le poids de la barque, »P celui de l’objet, et »Πe la poussée d’Archimède de l’eau,l’équilibre du système tbarque + objetu dans l’état 1 s’écrit :A»P b »P »Πe “ »0B»P b »P ´ »Πe “ »0C p»P ´ »P bq »Πe “ »0D Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 7 PbBarQ11 pointOn en déduit que, dans l’état 1, le volume immergé est :A V1 “ mb ρVρeB V1 “ mb ´ ρVρeC V1 “ mb ρeVρD V1 “ mb ´ ρeVρE V1 “ mbρeF Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 8 PbBarQ21 pointDans l’état 2, le volume immergé est :A V2 “ mbρe VB V2 “ V1C V2 “ mbρe´ VD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 9 PbBarQ31 pointAinsi le niveau d’eau du bassin est :A inférieur dans l’état 2B supérieur dans l’état 2C strictement identique dans les deux étatsD On ne peut pas conclure.
Page 4 : CatalogueTir d’adresse 6.5 pointsDans le référentiel terrestre RT approximé galiléen et lié au repère cartésien pO; »u x; »u zq, onconsidère le jeu d’adresse suivant fig.1 :à l’instant ti, un objet A de masse mA est lancé depuis O avec une vitesse »v i de norme vifaisant un angle α P r0; π2r avec l’horizontale ;au même instant, un objet B de masse mB est lâché sans vitesse initiale depuis la position decoordonnées pl; hq.La seule force considérée est la pesanteur associée au champ »g , de norme g.On note pxA; zAq et pxB; zBq les coordonnées de position de A et B respectivement.Nous cherchons comment lancer A pour percuter B avant qu’il ne touche le sol.Figure 1 – Situation à l’instant tiLes équations horaires du mouvement sont telles que voir les 3 questions ci-après :Question 10 PbTirQ01 pointA xAptq “ vi cospαqpt ´ tiqB xAptq “ vi cospαq tC xAptq “ vi sinpαqpt ´ tiqD xAptq “ vi sinpαq tE Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 11 PbTirQ11 pointA zAptq “ vi sinpαqpt ´ tiq ´ g2pt ´ tiq2B zAptq “ vi cospαqpt ´ tiq ´ g2pt ´ tiq2C zAptq “ vi sinpαq t ´ g2 t2D zAptq “ vi cospαq t ´ g2 t2E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.
Page 5 : CatalogueQuestion 12 PbTirQ21 pointA zBptq “ h ´ g2pt ´ tiq2B zBptq “ ´g2pt ´ tiq2C zBptq “ h ´ g2 t2D zBptq “ ´g2 t2E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 13 PbTirQ3 ♣2.5 pointsSans tenir compte du sol :à partir des expressions précédentes, exprimer α en fonction des paramètres du problème afinqu’A et B se percutent.De façon remarquable, de quels paramètres outre mA et mB cette expression ne dépend-ellepas ?Question 14 PbTirQ41 pointLa condition de la question précédente étant vérifiée, la collision entre A et B a lieu strictementau-dessus du sol si :A vi ącg2ph2 l2qhB vi ą ?2ghC vi ącg2l2hD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.
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Page 7 : CatalogueMécanique du point - PI1 - CC2 - 2022/2023NOM : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Prénom : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Groupe : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Les réponses au QCM 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.Question2ABCDQuestion3ABCDEFQuestion4ABCQuestion5ABCDQuestion6ABCDQuestion7ABCDEFQuestion8ABCDQuestion9ABCDQuestion 10ABCDEQuestion 11ABCDEQuestion 12ABCDEQuestion 14ABCDQuestion1Pcp d’équivalence .5 .5 Réservé à l’enseignante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page 8 : CatalogueQuestion 13Tir.25.25 .5 .51 Réservé à l’enseignante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
