Physique · Terminale d · Composition Fin 1e Trimestre 2020
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Quiz Flash
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Exercices, méthodes & corrigés (4)
Chaque exercice de l’épreuve est isolé par l’IA : lisez l’énoncé, ouvrez la méthode pour être guidé sans réponse, ou le corrigé pour la résolution complète.
Méthodes et corrigés
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Exercice I
Gravitation
1.1. Enoncer la loi de gravitation universelle pour deux masses ponctuelles mA et mB placées respectivement en A et B et écrire la relation vectorielle qui la traduit schéma à l'appui. (1pt) 1.2. Représenter la force que la masse mA exerce sur la masse mB placée au point B sur un schéma clair. Calculer l'intensité de cette force. (2pt) 1.3. Calculer la valeur de la force d'interaction entre le soleil et la terre supposés ponctuels. (1pt) 1.4. Ecrire l'équation aux dimensions et en déduire l'unité de la constante gravitationnelle G dans le système internationale. (1pt) Données: MA=50g mB=75g AB=25cm G=6,67.10^-14 USI mT=5,94 X 10^24kg mS=7,34 X 10^22kg D=1,5 X 10^11 km distance air-soleil
5 ptsExercice II
Gravitation
L'intensité du champ de pesanteur g varie avec l'altitude. 2.1. Dans quelles conditions peut-on assimiler l'intensité du champ gravitationnel g(z) à l'intensité du champ de pesanteur g0 à la surface de la terre. (0,5pt) 2.2. Donner l'expression du champ de pesanteur g, en un point d'altitude z en fonction de g0 RT rayon de la terre et z. (1pt) 2.3. Montrer que pour de faibles altitudes z <<RT, (RT > 100z) on a g=g0.(1-(2z/RT)) (1,5pt) 2.4. Déduire l'expression de la variation (delta g)/g de l'intensité du champ de pesanteur. Déduire l'altitude z pour laquelle g a diminué de 1% par rapport à sa valeur au sol. On utilisera le développement limité suivant (1 + epsilon)^n approx 1 + n epsilon, avec epsilon<<<1. (1pt)
4 ptsExercice III
Électricité
Un pendule électrostatique est en équilibre entre deux plateaux verticaux et parallèles A et B; La distance entre ces plateaux est d=5cm. Le fil isolant sans masse fait un angle alpha =10° avec la verticale. La sphère de masse m=1g porte une charge q=50nC. On donne g =9,81 N/kg. 3.1. Faire l'inventaire de toutes les forces qui s'appliquent sur la sphère à l'équilibre et les représenter. (1,5pt) 3.2. Donner les caractéristiques (direction, sens et intensité) de la force électrique agissant sur le pendule. (1,5pt) 3.3. Donner le signe et la valeur de la tension UAB. (1pt)
4 ptsExercice IV
Électromagnétisme
Quatre charges ponctuels qA, qB, qC et qD sont respectivement placées aux sommets A, B, C et D d'un carré de côté a = 5cm. On donne k=9 x 10^9 USI. 4.1. Ecrire l'équation aux dimensions et en déduire l'unité de la constante k dans le système internationale. (0,5pt) 4.2. Représenter au point D, le champ électrique crée par les deux charges qA et qC et calculer sa valeur lorsque qA =-qC=2,5. 10^-9C. (1,25pt) 4.3. Représenter au point O le champ électrique crée par chaque charge qA, qB, qC et qD. Calculer la valeur du champ résultant au point O lorsque qA=qB=qC=qD. (0,75pt) 4.4. Représenter au point O le champ crée par chaque charge qA, qB, qC et qD ainsi que la résultante E. des quatre champs électriques. Calculer la valeur de E. sachant que qA=qB=-qC=-qD=2,5 X10^-9C. (1,5pt) 4.5. Enoncer la loi de Coulomb. (0,5pt) 4.6. Définir: champ électrique; force de gravitation. (1pt) 4.7. Représenter le spectre magnétique d'une charge positive et celui d'une charge négative. (1pt) 4.8. Définir champ électrique uniforme. Comment peut-on le réaliser. (0,5pt)
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