R 3

R 3 Physique 1 heure calculette autorisée
Exercice 1.
Un cycliste de masse m=78 kg aborde avec une vitesse de 20 km/h une descente
rectiligne de longueur 800 m et inclinée d'un angle  par rapport à l'horizontale.
On modélisera les frottements par une force unique de valeur constante 40N
directement opposée au vecteur vitesse. Au bas de la pente la vitesse du cycliste est 90
km/h.
 (en degré )vaut :
A : 3 B : 5 C : 7 D : 9 E : 11 F : aucune réponse exacte
Exercice 2.
Combien d'affirmations sont exactes ?
a- Le niveau de référence pour lequel l'énergie potentielle de pesanteur est nulle est
choisi arbitrairement.
b- l'énergie potentielle de pesanteur est définie à une constante près, seules ses
variations sont déterminées.
c- L'énergie potentielle de pesanteur est une grandeur algèbrique, elle peut être
négative.
d- La variation de l'énergie potentielle de pesanteur dépend du choix du niveau de
référence.
e- Si l'énergie mécanique du solide reste constante alors la variation d'énergie
potentielle de pesanteur est égale à la variation d'énergie cinétique
A : 1 B : 2 C : 3 D : 4 E : 5 F : aucune réponse exacte

Exercice 3.
Le polonium 21084Po subit une désintégration de type . 21084Po = 20682Pb + 42He
masse des noyaux en u : 21084Po = 210,0482 ; 20682Pb =206,0385 ; 42He = 4,0015
1 u = 1,66 10-27 Kg ; c= 3 108 m/s.
temps demi vie du polonium 210 : 138 jours
Déterminer l'activité ( en Bq) d'un échantillon de polonium 210 dégageant une
puissance P= 500 m
A : 2,4. 104 B : 3,5 .104 C : 2,7 108 D : 5,1 109 E : 4,1 1010
F : aucune réponse exacte
Exercice 4.
Un solénoïde de 500 spires, de longueur L= 60 cm est parcouru par un courant I= 5A.
Parmi les affirmations suivantes, combien y-en-a-t-il d'exacte ?

1. A l'extérieur du solénoïde le spectre magnétique est très semblable à celui d'un aimant
droit.
2. La face 1 du solénoïde est une face nord.
3. A l'intérieur du solénoïde, les lignes de champ sont parallèles.
4. A l'intérieur du solénoïde, la valeur du champ magnétique est inversement
proportionnelle à la longueur L de la bobine.
5. A l'intérieur du solénoïde, la valeur du champ magnétique est environ 5 mT.
A : 1 B : 2 C : 3 D : 4 E : 5 F : aucune bonne réponse
Exercice 5.
L'indice d'un verre, pour une radiation de longueur d'onde  se calcule par la formule de
Cauchy : où A et B sont des constantes.
Pour la lumière rouge : R= 775 nm ; indice nR= 1,617.
Pour la lumière violette : V= 427 nm ; indice nR= 1,642.
Calculer l'indice du verre pour une radiation jaune J= 579 nm.
A : 1,621 B : 1,626 C : 1,632 D : 1,635 E : 1,637
F : aucune bonne réponse
Exercice 6.
La lumière d'un laser est diffractée par une fente de largeur a. On observe la figure de
diffraction sur un écran à la distance D de la fente. La tache centrale a pour largeur L. La
longueur d'onde du faisceau laser est  = 0,6328 m. D= 2,5 m ; a= 0,2 mm.
La largeur L (cm) de la tache de diffraction vaut :

A : 0,2 B : 1,6 C : 3,2 D : 4,6 E : 16 F : aucune bonne réponse
Exercice 7.
Un satellite décrit autour de la terre une orbite circulaire de rayon r avec une période T.
G = 6,67 10-11 SI ; rayon terrestre RT= 6380 km ; T= 1 h38 min ; masse de la terre MT= 5,98
1024 kg.
Calculer la vitesse (km/h) du satellite sur son orbite :
A : 21 410 B : 22 040 C : 23 030 D : 25 420 E : 27 090
F : aucune bonne réponse
Exercice 8.
Une onde progressive sinusoïdale de fréquence f= 50 Hz, crée par une source ponctuelle S à
partir de t=0 se propage à la surface de l'eau. La figure ci-dessous représente, à une date t, une
coupe de cette surface par un plan vertical passant par S. A cette date l'élongation du point S
est nulle. La distance AB est égale à 3,0 cm.

Quelle est la valeur de t ?
A : 6 ms B : 30 ms C : 60 ms D : 90 ms E : 120 ms
F : aucune bonne réponse
Exercice 9.
Un athlète lance, d'une hauteur initiale H, un poids de masse m= 5 kg avec une vitesse initiale
v0 située dans le plan yOz, faisant un angle avec l'horizontale. Le poids est assimilé à un
point matériel soumis à la seule action de la pesanteur. La trajectoire décrite par le poids
rencontre l'axe horizontal Oy en un point D d'abscisse yD. L'équation du second degré
régissant l'abscisse yD du point d'impact sur le sol s'écrit : Ay²D+ByD+C=0.
Quelle est la réponse exacte correspondant aux expressions des paramètres A, B et C ?
1. A= ½g/v0² ; B= -sina cosa ; C= -Hcos²a.
2. A= ½g/m ; B= -v0² ; C= H
3. A=v0² /(2g) ; B= tan ; C= Hcos.
4. A=v0² /(2g) ; B= H ; C= sin.
5. A= g/H ; B= cosa ; C= v0²