Rattrapage 2023 2024 Correction

Posté le 07/02/2025

Chargé de TD/CM : D. Physique.

8 min de lecture

Télécharger le Rattrapage 2023 2024 Correction en pdf

Pages : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Page 1 : CorrectionRattrapagePanorama sur la Physique07 Février 2024 — PréIng1Durée : 1 heure 30 min 2 heures en cas de tiers tempsSont interdits :— les documents ;— tous les objets électroniques téléphone, tablette, ordinateur... de même que les montresconnectées ;— les déplacements et les échanges.Consignes :1. Vériﬁez que le sujet est composé de 16 pages et 21 questions ;2. Seules les dernières feuilles doivent être rendues ;3. Complétez la page 9 nom, prénom etc. . . dès le début oﬃciel de l’épreuve ;4. Les détails des calculs demandés doivent être portés sur ces dernières feuilles à l’empla-cement correspondant à la question ;5. Dans la grille, la case correspondant à la bonne réponse doit être remplie complètementau stylo noir ;6. Chaque question ne comporte qu’une seule réponse possible ;7. Il n’y a de point négatif pour une mauvaise réponse que pour les questions de cours ;8. Une case simplement cochée ne sera pas comptabilisée.Seule une calculatrice collège est autoriséeLe barème est donné à titre indicatif.

Page 2 : CorrectionLentille divergente 6 pointsUne allumette de longueur 5, 00 cm est placée à 10, 00 cm d’une lentille divergente mince dedistance focale f 1 “ ´30 cm et de centre O.Pour déterminer la position de l’image, on doit utiliser la relation de conjugaison liant la positionde l’objet OA et celle de l’image OA1. Elle s’écrit :Question 11 pointA1OA1 ´1OA “ 1f 1B1OA1 1OA “ 1f 1C ´ 1OA1 1OA “ 1f 1D ´ 1OA1 ´1OA “ 1f 1E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 21 pointOn en déduit que l’image est telle que :A OA1 “ ´15 cm et elle est virtuelle.B OA1 “ 7, 5 cm et elle est réelle.C OA1 “ ´7, 5 cm et elle est virtuelle.D OA1 “ 15 cm et elle est réelle.E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 32 pointsLe grandissement transversale γ et la taille de l’image sont donc :A γ “ ´1, 5 et A1B1 “ ´7, 6 cm.B γ “ 1, 5 et A1B1 “ 7, 6 cm.C γ “ 0, 75 et A1B1 “ 3, 8 cm.D γ “ ´0, 75 et A1B1 “ ´3, 8 cm.E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 42 pointsFaire la construction sur les feuilles quadrillées, à la ﬁn. Vous prendrez l’échelle 1 : 2.Répondez sur la feuille correspondante, à la ﬁn du sujet.

Page 3 : CorrectionTrajectoire d’un oiseau 7 pointsPour suivre la trajectoire d’un point M, on a besoin des coordonnées de ce point dans un dessystèmes de coordonnées, puis parfois de les exprimer dans un autre des systèmes de coordon-nées. Aussi :Question 50.5 pointen deux dimensions, les coordonnées cartésiennes x et y peuvent s’exprimer en fonction descoordonnées polaires par la formule :A x “ r cos θ et y “ r sin θB x “ r sin θ et y “ r cos θC x “ r et y “ r tan θD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 61 pointDe plus, en coordonnées cylindriques, le vecteur déplacement élémentaire de M s’écrit :A d »OM “ dr»u r rdθ»u θ dz »u zB d »OM “ dr»u r rdθ»u θ r sin θdφ»u φC d »OM “ dr»u r dθ»u θ dz »u zD Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 70.5 pointCe point M a pour coordonnées cartésiennes : M “ pb, 0q avec b ă 0.Ses coordonnées polaires sont données par :A rB “ ´b et θB “ πB rB “?b et θB “ 0C rB “ b et θB “ π2D rB “ b2 et θB “ 3π2E Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Maintenant, on veut suivre la trajectoire d’un oiseau dans le référentiel terrestre RT approximégaliléen.Cet oiseau volant vers l’est axe x parcourt 100 m à une vitesse moyenne vx1 “ 10 ms. Il faitensuite demi-tour et vole pendant 15 s à une vitesse moyenne vx2 “ 20 ms.On oriente l’axe des x vers l’est, avec l’origine à la position de départ de l’oiseau.Question 81 pointL’intervalle de temps Δt1 avant de faire demi-tour vaut :A Δt1 “ 0,1 sB Δt1 “ 5 sC Δt1 “ 10 sD Δt1 “ 0,2 sE Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.

Page 4 : CorrectionQuestion 91 pointDans la deuxième partie du parcours, la distance parcourue vaut :A d “ 200 mB d “ 300 mC d “ 150 mD d “ 100 mE Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 101 pointSur tout le parcours, la vitesse scalaire moyenne v vaut donc :A v “ 16 msB v “ 8 msC v “ 12 msD v “ 4 msE Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 111 pointLe déplacement donc algébrique total Δx vaut :A Δx “ 300 mB Δx “ 200 mC Δx “ ´100 mD Δx “ ´200 mE Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 121 pointLa vitesse moyenne de l’oiseau vxmoy vaut alors :A vxmoy “ ´8 msB vxmoy “ 8 msC vxmoy “ 12 msD vxmoy “ ´12 msE Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.

Page 5 : CorrectionEngin militaire : Trébuchet 8 pointsL’analyse dimensionnelle est un outil puissant pour résoudre un problème de physique. On vas’intéresser ici au Trébuchet.C’est un engin militaire et pièce d’artillerie médiévale à contrepoids. Il s’agit d’une arme desiège utilisée au Moyen-âge pour détruire la maçonnerie des murs d’enceinte ou pour lancertoutes sortes de projectiles par-dessus les remparts et fortiﬁcations d’un château fort.Dans le référentiel terrestre RT approximé galiléen, on considèrera la masse m représentée parle point M. Initialement elle part au niveau du sol.Sa position initiale est alors confondue avec l’origine O du repère. Et sa vitesse initiale ÝÑV 0, denorme V0 “ 50 m.s´1, est inclinée par rapport à l’horizontal d’un angle α “ 45˝.Lors de sa trajectoire, on supposera que la masse est en chute libre dans le champ de pesanteur.Pour l’étude du mouvement, on déﬁnit un repère pOxyq avec l’axe pOxq horizontal orienté dansle sens du mouvement, l’axe pOyq vertical orienté vers le haut et l’origine O ﬁxée à la positioninitiale de la masse.Donnée : g “ 10 m.s´2Question 130.5 pointLes dimensions d’une accélération sont :A L ¨ T´1B M ¨ L ¨ T´1C L ¨ T´2D M ¨ L ¨ T´2E Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 141 pointLes unités SI d’une force sont :A m ¨ s´1B kg ¨ m ¨ s´1C m ¨ s´2D kg ¨ m ¨ s´2E Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.

Page 6 : CorrectionQuestion 150.5 pointUn angle est une grandeurA avec une dimension mais sans unité.B sans dimension mais avec une unité.C sans unité donc sans dimension.D sans dimension et donc sans unité.E Aucune des réponses précédentes n’estcorrecte.Question 162 pointsPar une analyse dimensionnelle, exprimer la portée d, distance maximale atteinte par le pro-jectile, en fonction de deux paramètres du problème.Répondez sur la feuille correspondante, à la ﬁn du sujet.Question 174 pointsDonner les équations horaires xptq et yptq. Puis en déduire l’expression de d.Répondez sur la feuille correspondante, à la ﬁn du sujet.

Page 7 : CorrectionDeux lentilles convergentes 7 pointsDeux lentilles L1 et L2 convergentes de distances focales f 11 “ 0, 30 m, f 12 “ 0, 50 m sontdistantes de 0, 20 m. L1 a pour centre O1 et L2 a pour centre O2 O1O2 “ 0, 20 m.Un petit objet AB se trouve sur l’axe principal à 0, 50 m devant la première lentille.Question 181 pointL’image intermédiaire A1B1 se situe donc à la distance :A O1A1 “ ´0, 1875 mB O1A1 “ ´0, 75 mC O1A1 “ 0, 75 mD O1A1 “ 0, 1875 mE Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 192 pointsEn appliquant à la deuxième lentille la formule de conjugaison, on peut en déduire la positionde l’image déﬁnitive A1B1 par rapport à L2. On trouve :A O2A1 “ ´0, 26 m et elle est virtuelle.B O2A1 “ 0, 3 m et elle est réelle.C O2A1 “ ´0, 3 m et elle est virtuelle.D O2A1 “ 0, 26 m et elle est réelle.E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 201 pointSi F 11 et F2 sont confondus alors :A l’image d’un objet à l’inﬁni se forme nécessairement sur le plan focal objet de L1.B l’image d’un objet à l’inﬁni se forme nécessairement sur le plan focal image de L2.C l’image d’un objet à l’inﬁni est virtuelle.D l’image d’un objet à l’inﬁni est à l’inﬁni.E Aucune des réponses précédentes n’est correcte.Question 213 pointsFaire la construction sur les feuilles quadrillées, à la ﬁn. Vous prendrez l’échelle 1 : 10.Répondez sur la feuille correspondante, à la ﬁn du sujet.

Page 8 : CorrectionLes 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.Question 1 :ABCDEQuestion 2 :ABCDEQuestion 3 :ABCDEQuestion 5 :ABCDQuestion 6 :ABCDQuestion 7 :ABCDEQuestion 8 :ABCDEQuestion 9 :ABCDEQuestion 10 :ABCDEQuestion 11 :ABCDEQuestion 12 :ABCDEQuestion 13 :ABCDEQuestion 14 :ABCDEQuestion 15 :ABCDEQuestion 18 :ABCDEQuestion 19 :ABCDEQuestion 20 :ABCDE