CC3 2022 2023 Correction
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Page 1 : CatalogueMécanique du pointPré-Ing 1 — CC3 — 6 juin 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 CgBQEm1 pointAu cours du temps, l’énergie totale d’un système isolé :A est constanteB ne peut qu’augmenterC ne peut que diminuerD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 2 CgBQP1 pointLa dimension physique d’une puissance est :A M L2 T3B M L2 T1C M L2 T3D Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 3 CgBQFc1 pointLe travail d’une force conservative sur un chemin fermé est :A nulB nécessairement positifC nécessairement négatifD de signe dépendant du chemin suiviE Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 4 CgBQFnc1 pointLe travail élémentaire d’une force de frottement visqueux »f “ α »v sur un déplacementélémentaire d »OM parcouru en un intervalle de temps dt peut s’écrire :A α »v 2 dtB α »v 2 dtC α »v dtD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 5 CgBQEpq1 pointL’énergie potentielle électrostatique entre deux charges q1 et q2 distantes de r est égale à :A14πϵ0¨ q1 q2r constanteB14πϵ0¨ q1 q2r2 constanteC14πϵ0¨ q1 q2r3 constanteD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.
Page 3 : CatalogueTour de force 5 pointsLe 4 avril 1974, le Belge John MASSIS a réussi à mettre en mouvement deux wagons de trainen les tirant avec ses dents à l’aide d’une corde.Nous modélisons cette situation de la façon suivante : dans le référentiel terrestre approximégaliléen, un bloc de masse m les wagons, posé sur un support horizontal les rails, est initia-lement au repos. Une force de traction »F , faisant un angle α avec le support, est exercée surle bloc par le tireur. Le contact bloc/support est caractérisé par le coefficient de frottementstatique µS. On note g la norme du champ de pesanteur.Question 6 PbTraQ1a1 pointLa force de traction minimale »F min permettant de mettre le bloc en mouvement est telle que :A »F min“ µS m gcospαqB »F min“ µS m g cospαqC »F min“ µS m gsinpαqD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 7 PbTraQ1b1 pointEn prenant g “ 10 m ¨ s2, m “ 90 tonnes, α “ π6 rad et µS “ 1?3 103, »F minest égale à :A 6 ˆ 102 NB 6 ˆ 101 NC 3 ˆ 102 ND Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.On suppose que la force de traction est constante et strictement supérieure à la valeur minimaledéterminée ci-dessus. Le bloc est mis en mouvement et atteint la vitesse v à une distance d desa position initiale. Au cours de ce mouvement, on néglige tout frottement.Question 8 PbTraQ21 pointAu cours de ce mouvement, le travail de la force de traction est :A strictement positifB strictement négatifC nulD On ne peut pas conclure.Question 9 PbTraQ31 pointLa vitesse v est égale à :Ad2 »F d cospαqmBd2 p»F m gq d cospαqmCa2 g d cospαqD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 10 PbTraQ41 pointL’angle α qui maximise v à »F fixée est égal à :Aπ6 radBπ4 radCπ2 radD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.
Page 4 : CatalogueRessort 4 pointsDans le référentiel terrestre approximé galiléen, nous considérons la situation suivante figure 1 :un point matériel M de masse m est attaché à l’extrémité d’un ressort de raideur k, de longueurà vide ℓ0, sur un plan incliné d’un angle α par rapport à l’horizontale. L’extrémité H du ressortest fixe par rapport au plan incliné.À l’instant t0, M est lâché sans vitesse initiale de la position x0, pour laquelle la longueur duressort est ℓ0. On note g la norme du champ de pesanteur et on néglige tout frottement.Figure 1 – Situation à l’instant t0Question 11 PbResQ01 pointAu cours du mouvement de M, le travail de la réaction normale du support est :A nulB strictement négatifC strictement positifD On ne peut pas conclure.Question 12 PbResQ11 pointL’énergie potentielle élastique d’un ressort de raideur k, de longueur à vide ℓ0 et de longueurℓ, est égale à :A12 k pℓ ℓ0q2 constanteB12 k ℓ2 constanteC 12 k pℓ ℓ0q2 constanteD Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 13 PbResQ21 pointAu cours du mouvement de M entre x0 et x quelconque, la variation d’énergie potentielle depesanteur est égale à :A m g px x0q sinpαqB m g px0 xq sinpαqC m g x sinpαqD m g px x0q cospαqE Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 14 PbResQ31 pointSoit xmin la position de M correspondant à la compression maximale du ressort. On a :A xmin x0 “ 2 m g sinpαqkB xmin x0 “ 2 m g sinpαqkC 0D Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.
Page 5 : CatalogueMécanique du point - PI1 - CC3 - 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.Question1ABCDQuestion2ABCDQuestion3ABCDEQuestion4ABCDQuestion5ABCDQuestion6ABCDQuestion7ABCDQuestion8ABCDQuestion9ABCDQuestion 10ABCDQuestion 11ABCDQuestion 12ABCDQuestion 13ABCDEQuestion 14ABCD
Page 6 : Catalogue
