ACR (Apprendre-Comprendre-Réussir) www.acr.eklablog.net

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23 novembre 2012
COLLEGE PRIVE LAÏC DE L’ESPERANCE
CLASSE : 1ère D
DUREE : 2H
COFF : 02
EXAMINATEUR : M. SIEBATCHEU
EVALUATION DE FIN DE FIN DE 2èSEQUENCE
EPREUVE DE PHYSIQUES
EXERCICE 1 : ENERGIE
Un ressort R à spires non jointives de constante raideur K= 80 N / kg sert à pulvériser un petit solide (S)
sur une piste ABC de façon à le loger dans une case au point C. on donne m = 50 g
C
S
R
A
B
On comprime le ressort de 𝑥𝑜 = 3 cm à partir de sa position d’équilibre : on pose le solide contre le
butée, puis on abandonne le système à lui-même.
1.1. Quelles sont les transformations d’énergie mises en jeu sur chaque partie du parcours. (1 pt)
1.2. Calculer l’énergie potentielle du système ressort solide au moment où le ressort est comprimé au
maximum. (0,75 pt)
1.3. Enoncer le principe de conservation de l’énergie mécanique (0,5 pt)
1.4. Calculer la vitesse du solide lorsqu’il quitte le butée (0,5 pt)
1.5. Enoncer le Théorème de Energie cinétique (0,5 pt)
1.6. Calculer la vitesse du solide en 8. (0,5 pt)
1.7. En réalité, le solide arrive en B avec une vitesse V = O, 96 m/s calculer l’intensité de la force de
frottement agissant sur le parcours AB sachant que AB = 30cm.
1.8. On admet que sur le tronçon BC les frottements sont négligeables. On donne …. = 20° et g = 9,8m
/s ; BC = 20 cm.
1.8.1. Calculer le travail de toutes les forces agissantes sur le solide le long de BC. (1 pt)
1.8.2. Le solide atteindra t-il le point C ? (1 pt)
1.8.3. Calculer la vitesse minimale nécessaire pour atteindre le point C avec une vitesseA4nulle. (1pt)
A4
EXERCICE 2 :
Un solide de masse m = 100 g, se déplace sur
Un rail incliné d’un angle …. = 30° avec l’horizontale.
Un dispositif permet d’enregistrer la position du mobile
toutes les 80 ms et leur traitement permet de déterminer
A2
AO
A1
A3
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sa vitesse à chaque position.
On obtient le résultat suivant :
Point
X (m)
V (m/s)
AO
0
0
A1
0,050
0,78
A2
0,125
1,06
A3
0,220
1,28
A4
0,330
1,47
A5
0,455
1, 75
A6
0,610
1, 97
A7
0 ,770
2, 25
1) Déterminer le travail effectué par le poids du mobile entre sa position initiale et le point A 7
2) Calculer la variation de l’énergie cinétique du mobile entre Ao ET A7. Détruire que les frottements ne
sont pas négligeable et calculer leur travail.
3) Tracer la courbe représentative V2 en fonction de 𝑥
4) En appliquant le théorème de l’énergie cinétique, exprimer V2 en fonction de
𝑚, 𝑔, 𝑥 … 𝑒𝑡 𝑓 (𝑓𝑜𝑟𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑜𝑡𝑡𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡).
5) Déduire la valeur de la force de frottement supposée contant
EXERCICE 3 : OPTIQUE
Deux lentilles L1 et L2 respectivement o1 et o2 comme centres optiques. La distance focale de L1 est o1
F1 = 4cm.
La vergence C2 de L2 est le double de celle de L1. C2 = 2C1.
1-a) calculer les vergences C1 et C2 des lentilles L1 et L2. (1 pt)
b) quelle est la nature de ces lentilles ? (0,5 pt)
2- Un objet AB de hauteur h = 1cm est placé à 6 cm de L1, perpendiculairement à l’axe principal de
L1. Déterminer par calcul la position, la nature de l’image A1 B1 et le grandissement de L1. (1,5 pt)
3- on garde l’objet AB et la lentille L1 dans leur position et on dispose L2 de façon que les axes optiques
soient confondus.
3.1) L2 donne de A1B1 une image A1B1 réelle telle que
A1B1= 4 A1B1. Déterminer la distance o1 o2
1 pt
3.2) construire l’image A1B1 donnée par le système des deux lentilles
3.3) quel est le grandissement du système ? 1 pt
1,5 pt