1 Bac. Géographie D 1 Bac. Physique D Juin 2012

Nom : 1 Bac. Biologie 1 Bac. Chimie 1 Bac. G´eologie 
Pr´enom : 1 Bac. G´eographie 1 Bac. Physique 
Juin 2012 - Examen de Physique - PHYS0088 - Th´eorie
1. /20 Seize billes identiques de masse msont distribu´ees uniform´ement sur un cercle de rayon
R. Elles sont toutes anim´ees de vitesses orient´ees vers le centre du cercle et de module identique
v(voir figure de gauche). Sachant qu’aucune force ext´erieure ne perturbe l’ensembe, de multiples
collisions sont donc in´evitables.
(a) D´ecrivez le mouvement du centre de masse avant les collisions, et apr`es celles-ci. Justifiez
votre r´eponse `a l’aide d’arguments physiques.
(b) Admettons qu’une des 16 billes soit au repos sur le cercle de rayon Ralors que les autres
billes sont anim´ees du mouvement d´ecrit plus haut (voir figure de droite). D´ecrivez le
mouvement du centre de masse avant et apr`es les collisions. Justifiez votre r´eponse.

Nom : 1 Bac. Biologie 1 Bac. Chimie 1 Bac. G´eologie 
Pr´enom : 1 Bac. G´eographie 1 Bac. Physique 
Juin 2012 - Examen de Physique - PHYS0088 - Th´eorie
2. /20 Un v´ehicule ´emet des ondes de fr´equence f0dans toutes les directions. La vitesse de
propagation des ondes est c. Le v´ehicule se d´eplace `a la vitesse v < c `a la rencontre d’une
paroi r´efl´echissante pour les ondes. Consid´erant que les ondes ´emises ne sont pas capt´ees par le
v´ehicule, ce dernier va donc percevoir les ondes `a une fr´equence fdiff´erente de f0.
(a) Dessinez un sch´ema du probl`eme en y incorporant les fronts d’ondes. Etablissez la loi qui
donne la fr´equence fen fonction de f0,vet c.
(b) Consid´erez un second mur r´efl´echissant situ´e `a l’arri`ere du v´ehicule. Calculez la fr´equence
f0per¸cue dans ce cas.
(c) Classez les trois fr´equences du probl`eme (f0,fet f0) de la plus petite `a la plus grande.
(d) Peut-on obtenir un ph´enom`ene de battement ? Si oui, lequel ?

Nom : 1 Bac. Biologie 1 Bac. Chimie 1 Bac. G´eologie 
Pr´enom : 1 Bac. G´eographie 1 Bac. Physique 
Juin 2012 - Examen de Physique - PHYS0088 - Exercices
1. /10 Un aigle vole horizontalement en ligne droite, `a une vitesse de 10 m/s, 200 m au-dessus
du sol. Une souris qu’il transporte dans ses serres se lib`ere discr`etement. L’aigle continue dis-
traitement son vol pendant 2 s avant de s’apercevoir de la disparition de la souris et de tenter de
la rattraper. Il plonge alors en ligne droite `a vitesse constante et rattrape la souris 3 m au-dessus
du sol. Calculez :
– la vitesse du plongeon de l’aigle ;
– l’angle, par rapport `a l’horizontale, de la trajectoire de l’aigle pendant son plongeon ;
– la dur´ee de la chute de la souris.
Vous n´egligerez les frottements dus `a l’air.