ter-examen-physique-sv-corrige-avril

Collège Notre-Dame
de Jamhour
Corrigé Examen2 de physique
Chapitres 11,12,13,19,20 et 21
Classe de SV
Avril 2015
Durée : 105 min
L’usage des calculatrices non programmables est autorisé.
Il sera tenu compte de la bonne présentation : 1 point
EXERCICE 1 (11 points ) Les autoroutes de l’information
( 1. 1,5 pt ; 2. 1pt ; 3. 1pt ; 4. 1pt ; 5. 0,5pt ; 6. 2 pts 7. 0,5pt ; 8. 0,5pt ;
9. 0,5pt ; 10. 2 pts ; 11. 0,5pt )
1. a. Une chaîne de transmission comporte un encodeur,un canal de transmission et un
décodeur.
b. Pour les infos envoyées par l’ordinateur d’un abonné ADSL :
– l’encodeur est l’ordinateur de l’abonné ;
– le canal de transmission est constitué de la « box »,de la ligne téléphonique de
l’abonné, puis d’autres lignes téléphoniques ou fibres optiques ;
– le décodeur est l’ordinateur qui reçoit les données et les interprète.
2. a. Les fibres optiques acheminent les informations sous forme de signaux lumineux.
b. Les données peuvent également circuler à travers des fils de cuivre ou être
transportées grâce à des ondes radio.
3. a. Avec la technologie ADSL, les données qui circulent dans les lignes téléphoniques
sont numériques.
b. D’après le document « Les supports de transmission des informations »,
« La téléphonie utilise une bande de basses fréquences qui s’étend de 25 Hz à
3 400 Hz. Les données numériques sont échangées,dans les mêmes câbles,
sur une bande de hautes fréquences». Les données numériques n’utilisent donc
pas la même bande de fréquence que la voix, elles peuvent être transportées en même
temps que la voix.
4. a. Le débit binaire mesure la quantité de données numériques transmises par unité
de temps. Son unité est le bit · s-1.
b. « 20 méga » correspond à un débit de 20 Mibit ·s-1 soit 20 220 bits par seconde.
5. Plus l’abonné réside loin du répartiteur, plus l’atténuation de sa ligne est importante,
car l’atténuation augmente avec la longueur de la ligne. Comme l’atténuation
augmente également avec la fréquence, la fréquence est automatiquement diminuée
pour que l’atténuation ne soit pas trop importante et que le signal soit correctement
reçu.
Comme le débit binaire est d’autant plus grand que la fréquence du signal est élevée, si
la fréquence est plus faible, le débit binaire est plus faible.
6. a. Chaque pixel de l’image est codée sur 24 bits.
b. Sa taille est donc de : 24 2 048 1 536 = 75 497 472 bits
soit : 75 497 472 / 220 = 72 Mibit.
c. Le téléchargement de la photo durera 72 / 10 = 7,2 s.
7. Au cours de sa propagation, la puissance d’un signal transmis décroît avec la
distance qu’il parcourt.
0,20 dB · km–1 signifie que le signal transmis s’affaiblit de 0,20 dB à chaque kilomètre
parcouru.
8. Les fibres optiques permettent de transmettre des volumes importants de données
sur de longues distances avec un affaiblissement faible ; les fils de cuivre
transmettent un nombre limité de données sur de courtes distances. En effet, le débit
binaire possible dans une fibre optique est plus important que dans
un câble en cuivre et le coefficient d’atténuation d’une fibre optique est plus petit que
celui d’un câble en cuivre.
9. D’après les documents, la longueur d’onde dans le vide des ondes utilisées est
d’environ 1 550 nm. La fréquence de ces ondes est donc : f = c / λ ;
f = (3,00.108) / (1550.10-9) = 1,94 .1014 Hz environ .
On vérifie bien que la fréquence de ces ondes est beaucoup plus grande que celle des
signaux électriques dans les câbles en cuivre, qui est d’environ 300 kHz.
10
5,0
. log(
) = 8,7.10-1 dB.km-1
10. a. Coefficient d’atténuation : α =
5,0
1,84
b. La valeur trouvée est environ quatre fois supérieure à celle donnée.
Cette différence peut s’expliquer par la qualité des matériaux qui la constituent,
par la valeur de la longueur d’onde qui peut être différente, ou par l’état de la fibre.
c. D’après la relation donnée, on peut écrire :
Pe
 .L
log ( ) 
Soit PS = Pe .10- (α.L) / 10 = 5,0.10 - (20.5,0) / 10 = 5,0 .10 -10 mW
Ps
10
Dans ce cas, le signal serait totalement atténué.
11. Le développement du réseau de fibres optiques jusqu’au domicile permettra
véritablement aux usagers de disposer de connexions à très haut débit.
Ces connexions sont indispensables pour accompagner les nouvelles utilisations qui
consomment beaucoup de bande passante.
EXERCICE 2 (8 points) Double vitrage et isolation thermique
Partie I 1. 0,5 pt ; 2. 0,25 pt ; 3. 0,25 pt ; 4. 0,25 pt ; 5. 0,5 pt ; 6. 0,25 pt
Partie II 1. 1 pt ; 2. 1 pt ; 3. 0,5 pt ; 4. 1 pt
Partie III 1.a. 0,25 pt b. 0,5pt ; 2.a. 0,5 pt b. 0,5pt ; 3. 0,75 pt