CC2 2022 2023
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Page 1 : y+1/1/60+yMécanique 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.yy
Page 2 : y+1/2/59+yConsidérations générales 5 pointsQuestion 1 ♣1 pointÉnoncer le principe d’équivalence.Question 21 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 qui chute sur le SoleilB qui s’éloigne du Soleil à l’infiniC identique à celle de la TerreD On ne peut pas conclure.Question 31 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 d2C proportionnel à d1D proportionnel à d2E proportionnel à dF Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 41 pointDans l’expression de la force de frottement fluide »F “ α»v , le coefficient α est :A positif ou négatif selon les casB nécessairement négatifC nécessairement positifQuestion 51 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 tanpµSq»RNB »RTď µS»RNC »RTą µS»RND Aucune des réponses précédentes n’est correcte.yy
Page 3 : y+1/3/58+yPromenade 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 61 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 71 pointOn en déduit que, dans l’état 1, le volume immergé est :A V1 “ mbρeB V1 “ mb ρVρeC V1 “ mb ρeVρD V1 “ mb ρVρeE V1 “ mb ρeVρF Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 81 pointDans l’état 2, le volume immergé est :A V2 “ mbρe VB V2 “ V1C V2 “ mbρe VD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 91 pointAinsi le niveau d’eau du bassin est :A strictement identique dans les deux étatsB inférieur dans l’état 2C supérieur dans l’état 2D On ne peut pas conclure.yy
Page 4 : y+1/4/57+yTir 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.260 :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 101 pointA xAptq “ vi sinpαq tB xAptq “ vi sinpαqpt tiqC xAptq “ vi cospαq tD xAptq “ vi cospαqpt tiqE Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 111 pointA zAptq “ vi sinpαq t g2 t2B zAptq “ vi cospαq t g2 t2C zAptq “ vi cospαqpt tiq g2pt tiq2D zAptq “ vi sinpαqpt tiq g2pt tiq2E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.yy
Page 5 : y+1/5/56+yQuestion 121 pointA zBptq “ h g2 t2B zBptq “ g2pt tiq2C zBptq “ h g2pt tiq2D zBptq “ g2 t2E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 13 ♣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 141 pointLa condition de la question précédente étant vérifiée, la collision entre A et B a lieu strictementau-dessus du sol si :A vi ą ?2ghB vi ącg2l2hC vi ącg2ph2 l2qhD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.yy
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Page 7 : y+1/7/54+yMécanique 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .yy
Page 8 : y+1/8/53+yQuestion 13Tir.25.25 .5 .51 Réservé à l’enseignante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .yy
