R 5

Question 7
SM = 15 mm ; fréquence du vibreur S : f = 40 Hz.
a) A l'instant t, la particule placée en M est en train de monter verticalement.
b) Les points S et M sont en opposition de phase.
c) La longueur d'onde est égale à 5 mm.
d) La célérité de l'onde est 0,24 m/s.
Question 8
.
Lors d'un feu d'artifice, une fusée produit une onde sonore.
En un point B situé à 5,0 m de la source, l'intensité sonore est I = 1,0 10-3 W m-2.
a) L'intensité I est liée au niveau sonore L par : I = I0 10 0,1 L.
b) Le niveau sonore est de 90 dB à 5 m de la source.
c) La fusée délivre une puissance P = 3,1 W.
d) L'intensité sonore est divisée par 10 si on s'éloigne de 45 m du point B.
Question 9
On considère un jet d'atomes de sodium (masse m) sortant d'un four
à la vitesse moyenne v0 = 3,00 103 m/s.
Ce jet est éclairé par un faisceau laser de telle sorte que les atomes, dans leur état fondamental,
puissent absorber les photons du faisceau.
Les photons ont même direction et sens opposé au jet.
L'atome subit dans un premier temps un choc, puis absorbe l'énergie du photon en passant dans un état excité,
puis revient directement au niveau fondamental, quasi-instantanément, selon une émission spontanée.
Le cycle choc-absorption-émission a une durée moyenne de 10-8 s.
et est suivi immédiatement d'un nouveau cycle.
A la fin du cycle, la vitesse de l'atome est modifiée.
La diminution moyenne de vitesse pour un atome s'écrit |v| ~h /(m), avec  longueur d'onde du laser.
La relation qui relie la fréquence r, perçue par un récepteur de vitesse v0, à la fréquence
 émise par une source fixe, s'écrit : r ~ c / (c-v0) lorsque le récepteur se rapproche de la source.
m =3,82 10-26 kg. Energie du photon E = 3,38 10-19 J.
a) Pour un atome de sodium sortant du four, le décalage Doppler est de 5,1 GHz vers le bleu.

b) Au fur et à mesure que l'atome ralentit, le décalage Doppler augmente.
c) Les photons réémis par l'atome sont en tous points identiques aux photons incidents.
d) L'atome de sodium s'arrête au bout d'une milliseconde.
Question 10
Retrouver la bonne proposition
P 1.
Pour faire le tour de la terre (en suivant l’équateur), il faut parcourir une distance
d’environ :
A) 4 000 km ; B) 40 000 km ; C) 400 000 km ; D) 4 000 000 km.
P 2.
Laquelle des 4 unités suivantes n’est pas une unité mesurant l’énergie :
A) le joule ; B) le watt ; C) le kilowattheure ; D) la calorie.
P 3.
La masse molaire de l’eau est de 18 g par mole. Donner l’ordre de
grandeur du nombre de molécules d’eau contenues dans une bouteille
d’un litre :
A) 3.1021 molécules ; B) 3.1023 molécules ; C) 3.1025 molécules. ;
D) 3.1027 molécules.
P 4.
4) Les trajectoires réelles décrites par les planètes autour du soleil sont :
A) des cercles ; B) des hélices ; C) des hyperboles ; D) des ellipses.
P 5.
5) La lumière du soleil met environ 8 minutes pour parvenir sur terre. On
en déduit que la distance de la terre au soleil est de :
A) 1,44.106 km ; B) 1,44.107 km ; C) 1,44.108 km ; D) 1,44.109 km.

P 6.
Si F est l’intensité d’une force, a une accélération, m une masse, v une vitesse, t une durée
et d une distance,
laquelle des expressions suivantes est homogène à une puissance :
A) m F ; B) F d t ; C) d a t / m ; D) m a d / t
P 7.
Quand on règle son poste de radio sur la fréquence FM 100 MHz, combien de fois par seconde
oscille l’onde captée :
A) 107 fois ; B) 108 fois Vrai ; C) 109 fois ; D) 1010 fois.
P 8.
À combien de m2 correspondent 1 hectare :
A) 103 m2 ; B) 104 m2 ; C) 105 m2 ; D) 106 m2.
P 9.
Une douche a un débit de 15 litres par minute. Ce débit correspond à :
A) 1,5.10-3 m3/s ; B) 2,5. 10-3 m3/s ; C) 2,5. 10-4 m3/s ; D) 4. 10-4 m3/s.
P 10.
On souhaite peser une quantité de liquide. On commence par peser un flacon vide et
on obtient un résultat de 47± 2 g .
On pèse ensuite le même flacon rempli du liquide et on obtient
un résultat de 297 ±13g- .
La masse du liquide avec l’incertitude de la pesée est de :
A) 250± 11 g ; B) 250 ± 15 g ; C) 250 ± 13 g ; D) 250 ± 7,5 g.