Physique · Diocese de Bafoussam · Baccalaureat Blanc Jumelage · Terminale D/TI · Session 2022
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Exercices, méthodes & corrigés (7)
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Exercice 1
Ondes
PARTIE A : EVALUATION DES RESSOURCES /24points EXERCICE 1 : Vérification des savoirs /8points 1.1. Définir : Effet photoélectrique ; demi-vie d'un noyau radioactif. 1.2. Enoncer la loi de Laplace et la troisième loi de Newton sur le mouvement. 1.3. qA et qB sont deux charges ponctuelles placées respectivement en deux points A et B telles que qA x qB < 0. Représenter la force FA/B que qB exerce sur qA et donner son expression vectorielle. 1.4. Représenter et exprimer le champ de gravitation terrestre gT en un point M situé à l'altitude h de la terre. 1.5. Donner en explicitant ses termes, l'expression vectorielle de la force de Lorentz. 1.6. Les propositions suivantes sont-elles vraies ou fausses ? 1.6.1. Deux sources d'onde, vibrant avec la même fréquence et un déphasage variable sont dites cohérentes. 1.6.2. Plus l'énergie de liaison par nucléon d'un nucléide est élevée, plus ce nucléide est stable. 1.6.3. La diffraction et l'interférence mettent en évidence l'aspect corpusculaire de la lumière. 1.6.4. Une interférence est constructive lorsque la différence de marche est un multiple impair de demi-longueur d'onde. 1.6.5. Un satellite de même période de révolution que la terre est géostationnaire. 1.7. QCM : choisir la ou les réponse (s) juste (s). Bonne réponse 0,25pt 1.7.1. L'équation de la réaction deutérium-tritium s'écrit: 1/1 H + 3/1 H -> 4/2 He + 1/0 n. Elle correspond à une : a) Radioactivité a ; b) fission nucléaire ; c) une ; d) fusion nucléaire. 1.7.2. Soient h la constante de Planck, v la fréquence du photon, vS la fréquence seuil du métal, W l'énergie du photon, WS le travail d'extraction, U0 le potentiel d'arrêt et e la charge élémentaire. a) Le travail d'extraction se calcule grâce à : (i) WS = h/vS ; (ii) WS = h×vS ; (iii) WS = vS/h. b) Il y a effet photoélectrique lorsque : (i) WS > W ; (ii) v > vS ; (iii) W = WS ; (iv) v < vS. c) L'énergie cinétique de l'électron extrait se calcule à : (i) EC = W - WS ; (ii) EC = e/U0 ; (iii) EC = 0 ; (iv) EC = h(v-vS) ; (v) EC = eU0 ; (vi) EC = h(vS -v).
8 ptsExercice 2
EXERCICE 2 : Application des savoirs /8points
8 ptsExercice 3
EXERCICE 3 : Utilisation des savoirs/8points
8 ptsPartie A
Radioactivité
Partie A : Radioactivité/ 2,5points Un échantillon de prométhium contient 4,0×10^10 Noyaux à une date considérée comme l'instant initial. La constante radioactive du prométhium est 0,7/ans ; 1an=365jours. 1. Déterminer l'activité radioactive initiale de cet échantillon. 2. Ecrire la loi de décroissance radioactive de l'activité et déterminer la date à laquelle il ne restera plus que 3,3×10^2 Bq dans cet échantillon.
2.5 ptsPartie B
Ondes
Partie B: Analyse dimensionnelle/ 1,5point La formule de la corde vibrante est donnée par la relation l = n/(2f) * racine carrée(F/µ) où l est la longueur utile de la corde, n le nombre de fuseaux, f la fréquence, F la tension du fil et µ la masse linéique de la corde (kg/m). Vérifier l'homogénéité de la formule de la corde vibrante.
1.5 ptsPartie C
Ondes
Partie C : Onde mécanique/ 1,5 point L'extrémité d'une corde est reliée en un point O d'un vibreur harmonique de fréquence 100Hz. L'autre extrémité contient un dispositif ne permettant pas la réflexion des ondes. la longueur d'onde est λ = 0,60 m. 1. Déterminer la célérité de l'onde qui se propage le long de la corde. 2. A et B sont deux points de la corde situés respectivement à xA =15cm et xB = 45cm du point O. comparer les mouvements des points A et B.
1.5 ptsPartie D
Optique
Partie D : Interférence de la lumière/ 2,5points Lors de l'expérience des fentes de Young, on a : D=3m, la longueur d'onde de la lumière incidente λ=0,6µm. 1. Etablir l'expression de l'interfrange i en fonction D, λ et la distance a entre les fentes secondaires F1 et F2. 2. La distance entre la 3ième et 9ième frange sombre respectivement à gauche et à droite de la frange centrale est d=1,5cm. Déterminer l'interfrange et en déduire la valeur de a. 3. Donner la nature (brillante ou sombre) de la frange située en un point M de l'écran, d'abscisse x=−10,5mm de la frange centrale.
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