Exercice 1 :

Un joueur lance une balle de tennis de diamètre 5cm verticalement et la frappe avec sa raquette quand le centre d’inertie de la balle est situé à une hauteur H = 2,25m du sol. Il lui communique alors une vitesse horizontale de valeur v₀. On suppose que les frottements dues à l’air sont négligeables et que la trajectoire de ce mobile dans ce repère est décrite par les positions occupées par le centre d’inertie de la balle quand le temps s’écoule d’une manière continue.

On donne aussi la valeur de l’accélération de la pesanteur g = 10m.s^-2. Le filet de hauteur h = 90cm est situé à la distance D = 10m du point de lancement (c𝑓. ci-dessus). Déterminer la valeur de la vitesse v₀ quand le centre d’inertie de la balle passe à 35cm au dessus du filet.

Question 21 :

La valeur de la vitesse vaut :

Question 22 :

La balle atteindra le filet au bout de la durée t₁ après le lancement.

Question 23 :

La balle touchera le sol à la distance D₁ du point de lancement :

Exercice 2 :

Question 24 :

Dans le cas d’un mouvement circulaire uniforme :

Exercice 3 :

Dans une bobine d’inductance L et de résistance R, le courant varie selon la loi i(t) = a – b t, où i est exprimé en ampères (A), t est exprimé en secondes (s) et a et b sont des constantes.

Question 25 :

Calculer la tension aux bornes de la bobine à la date t = 0 et déterminer la date t₁ à laquelle la tension aux bornes de la bobine est nulle.

Exercice 4 :

On charge complètement un condensateur de capacité C = 5μF avec une tension E, puis on le branche à une bobine d’induction L et de résistance interne négligeable. La courbe de la la figure variations du courant i(t).

Question 26 :

L’équation différentielle vérifiée par le courant i(t) est donnée par :

Question 27 :

La solution de cette équation différentielle s’écrit sous la forme i(t) = I_m cos(2𝜋/T₀t + 𝜑).
En utilisant la courbe du courant i(t) et l’équation différentielle vérifiée par ce dernier, on détermine la valeur de l’inductance L. Elle vaut (On donne la valeur de 𝜋² = 10) :

Exercice 5 :

Deux microphones M₁ et M₂ sont placés à proximité de l’axe (Δ) perpendiculaire à la membrane d’un haut-parleur et passant par son centre O. Le haut-parleur est branché à un générateur de tension sinusoïdal dont la fréquence est réglable. Les microphones sont branchés à un oscilloscope dont les réglages sont les suivants :

Le schéma du montage et les traces des signaux obtenus sur les deux voies de l’oscilloscope sont montrées ci-dessous.

Question 28 :

Avec mie célérité du son dans l’air de v = 340m.s^-1, quelle est la période spatiale 𝜆 de l’onde sonore issue du haut-parleur ? La valeur la période spatiale 𝜆 vaut.

Question 29 :

La distance minimale d séparant les deux microphones est égale à :

Exercice 6 :

On réalise un circuit électrique comportant une bobine d’inductance L et de résistance r, un conducteur ohmique de résistance R et un générateur de tension de f.é.m. E.

On donne : L = 200mH   ,     r = 40Ω et R = 200Ω

On donne l’équation différentielle qui régit l’établissement du courant i(t) dans la bobine par : d i(t)/dt + R + r/Li(t) = E/L

La courbe de la figure ci-contre donne les variations de l’intensité i(t) dans le circuit.Déterminer la valeur de la force électromotrice du générateur E.

Question 30 :

Cocher la bonne réponse.
La valeur de la f.é.m. E du générateur est plus proche de :

Déterminer l’énergie maximale E_max stockée dans la bobine sans tenir compte de l’énergie dissipée par effet Joule à travers cette dernière. On donne la valeur de 𝜋² = 10.

Question 31 :

la valeur de l’énergie maximale stockée dans la bobine est plus proche de :

Exercice 7 :

Dans les 2 questions suivantes, on considère une source radioactive d’iode 123, accompagnée des indications suivantes :

Sa masse molaire est 123g/mol ; sa période est 14 heures ; sa masse initiale 5g.

On donne aussi :  ln(2) = 0,7   ,   ln(5) = 1,6   ,   ln(7) = 2   ,   ln(10) = 2,3   ,   nombre d’Avogadro N_A = 6.10²³mol^-1.

Le nombre initial d’atomes d’iode 123 contenu dans la source est de :

Question 32 :

Cocher la bonne réponse :

Dans cette question, on suppose que l’activité initiale au moment de la fabrication de la source radioactive d’iode 123 est de 10¹⁶Bq. L’activité de la source au moment de son utilisation est de 10¹⁵Bq. Le temps écoulé depuis la fabrication de la source est exactement :

Question 33 :

Cocher la bonne réponse :

Exercice 8 :

La lumière d’un laser est diffractée par une fente fine de largeur a = 0,20mm. On observe la figure de diffraction sur un écran situé à la distance D = 2,50m. La longueur d’onde du faisceau laser est égale à 620nm.

Question 34 :

La largeur de la tache centrale de diffraction est plus proche de :

Exercice 9 :

Un laser émet un faisceau de lumière monochromatique qui se propage dans le milieu transparent et homogène d’indice de réfraction absolu n = 4/3. Sa fréquence et sa longueur d’onde dans le milieu précèdent sont respectivement v et 𝜆 = 540nm.

On donne la valeur de la célérité de la lumière dans le vide c = 3.10⁸m.s^-1

Question 35 :

La valeur de sa fréquence v est plus proche de :

Exercice 10 :

Le dosage de 20ml d’une solution d’hydroxyde de potassium nécessite 16ml d’une solution d’acide chloridrique à 10^-1mol.L^-1.

On donne : M(KOH) = 56g.mol^-1

Question 36 :

La masse d’hydroxyde de Potassium solide dissoute pour préparer 250ml de solution basique vaut :

(indication : Déterminer d’abord la concentration de l’ion hydroxyde OH^– à l’équivalence).

Exercice 11 :

Par réaction d’un corps A et d’éthanol, on a obtenu, par réaction rapide et totale du propanoate d’éthyle.

Question 37 :

Cocher la bonne réponse

Exercice 12 :

On considère la pile         borne      –       Ni(s) / Ni²⁺_sol     ‖     Ag⁺_sol / Ag(s)       borne      +

En fonctionnement, la pile débite un courant électrique d’intensité constante de valeur I durant une heure.

Les données : 1F = 96500 C.mol^-1 ; (Un Faraday = 1F équivaut à 96500 coulombs/moles d’électrons), M_Ag = 108g.mol^-1

Question 38 :

Sachant que la valeur de l’avancement de la réaction au bout d’ une heure de fonctionnement de la pile vaut 18.10_-5mol, la valeur de l’intensité de courant est alors plus proche de :

Question 39 :

La variation de la masse de l’électrode d’argent est plus proche de :

Exercice 13 :

Soit un volume V = 200mL d’une solution aqueuse d’acide éthanoïque CH₃COOH, de concentration c = 3.10^-2mol.L^-1, son pH à 25° vaut pH = 3.4 (avec 10^-3,4 = 4.10^-4).

Il y a eu une réaction acido-basique entre les couples CH₃COOH/CH₃COO^– et H₃O⁺/H₂O.

En considérant que la transformation de l’acide éthanoique en ions n’a pas été totale lors de sa mise en solutions, les réactifs restants en particules CH₃COOH a pour nombre de mole.

Question 40 :

Cocher la bonne réponse