1 Bac. Biologie D 1 Bac. Chimie D 1 Bac. Géologie D Prénom

Nom : 1 Bac. Biologie 1 Bac. Chimie 1 Bac. Géologie 
Prénom : 1 Bac. Géographie 1 Bac. Math 1 Bac. Physique 
Examen de Physique - Théorie
1. Attention ! Question de théorie en 3 parties dont une facultative.
(a) /12 Qu’est-ce qu’un mouvement harmonique ? Expliquez comment on peut obtenir
l’équation fondamentale harmonique du type
d2y
dt2=−ω2
0y
à l’aide d’un ressort de raideur k. Donnez la solution générale y(t)de cette équation et
identifiez ω0. Comment varie l’énergie mécanique totale d’un tel oscillateur harmonique ?

(b) /6 Bonus Partie facultative. Lorsque le mouvement du ressort est amorti par une force
visqueuse (Stokes par exemple), on obtient une équation de mouvement
d2y
dt2=−ω2
0y−2αdy
dt
Par un calcul élémentaire, proposé au cours comme travail personnel, vérifiez que
y(t) = Aexp(−αt) sin(ωt)
est une solution de cette équation. Déterminez la période T= 2π/ω de cet oscillateur
amorti en fonction de la fréquence propre ω0et du coefficient d’amortissement α. Quelle
est la condition mathématique sur ces deux paramètres pour l’observation d’oscillations ?

(c) /8 Si l’oscillateur amorti est forcé périodiquement à une fréquence d’excitation ωe, quel
phénomène physique peut-on rencontrer lorsque ωe≈ω0? Expliquez brièvement ce phéno-
mène et illustrez-le à l’aide d’un exemple de votre choix.

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Examen de Physique - Théorie
2. /10 Jusqu’à quelle vitesse Vmax une voiture peut-elle négocier, sans déraper, un virage de
rayon de courbure R, relevé d’un angle θ, sachant que le coefficient de frottement statique entre
les roues et la route est µs. Faites un schéma, indiquez les forces en présence et détaillez votre
raisonnement.