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Nerieninsc
riredanscecadre
Epreuves communes GEIPI-ENIMercredi 17 mai 2006
SUJET 3 PHYSIQUE CHIMIE
NOM PRENOM
DATE DE NAISSANCE N INSCRIPTION
Note :
EXERCICE I (5 points)
CHARGE D'UN CONDENSATEUR
CIRCUIT OSCILLANT
out au long du problme, on prendra :
remire partie :
K
CE
ur
uR
R
r
L
uC
1 2
T E = 5 V, r= 30 k , R = 5 , C = 50 F, L = 50 mH.
P
0 1 2 3 4 50
1
2
3
4
5
2
1
uC(V)ouur(V)
t (s)
On s'intresse tout d'abord la charge du
condensateur de capacit Cpar un gnrateur
de tension dont la f.e.m. vaut E.
Pour ce faire, l'instant t = 0, on place
l'interrupteur Ken position '1'.
L'volution, au cours du temps, de la tension
uC aux bornes du condensateur et de la
tension uraux bornes du conducteur ohmique
de rsistance r est reprsente ci-contre.
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I-1- Quelle est, des courbes1et2, celle qui illustre l'volution
de uC ?
Justifier obligatoirement la rponse.
C emmagasine tout instant par le condensateurndants aux
points P et Q reprs sur les oscillogrammes de la figure.
I-6- Comparer les nergies totales emmagasines par le circuit en
chacun des deux points P et Q.Interprter ce rsultat.
I-7- Tracer l'allure gnrale qu'aurait eu l'volution de uC si la
rsistance R avait t trs grande.
IEN ECRIRE DANS LA PARTIE BARREENE R
I-2- Quelle serait la charge q du condensateur la fin du
processus de charge ?
I-3- Sachant que l'on dfinit la constante de temps du circuit
comme la dure au bout laquelle le
condensateur a acquis 63 % de sa charge maximale, dterminer
graphiquement la valeur de .
I-4- Dterminer la valeur de lintensit linstant t=
Seconde partie :
On suppose maintenant que le condensateur a acquis sa charge
maximale.
On place alors l'interrupteur K en position '2'.
On observe, l'aide d'un oscilloscope, la tension uCsur la voie A
et la tension uR sur la voie B.
L
es oscillogrammes obtenus sont les suivants :
- Sens
Q
I-5- Rappeler les expressions littrales de l'nergie
et de celle, L , emmagasine par la self. Calculer ces nergies
aux instants correspo
Les rglages de l'oscilloscope sont :
- Balayage horizontal : 5 ms/division
- Sensibilit verticale de la voie A : 1 V/division
ibilit verticale de la voie B : 250 mV/division.
PuR
uC
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NE RIEN ECRIRE DANS LA PARTIE BARREE
REPONSES A LEXERCICE I
I-1- d
Evolution e uC : courbe1 courbe2 (entourer la rponse exacte)
Justification :
I-2 Charge finale q =-
I-3- Constante de temps =
I-4- Intensit : i(t=) =
I-5-
Expressions littralesApplications
numriques en P
Applications
numriques en Q
Energie C
Energie L
I-6- Comparaisons : (P) < (Q) (P) = (Q) (P) > (Q)(entourer
la rponse exacte)
Interprtation :
I-7- Allure uC
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NE RIEN ECRIRE DANS LA PARTIE BARREE
EXERCICE II (5 POINTS)
Etude de la houle
ouvement vertical de la surface de la mer d la
houle. Ce capteur a perm instant choisi
On dispose des caractristiques suivantes :
- sensibilit du capteur : Scapteur =2,0 mV / cm
SV = 50 V / division
tem s de lenregistreur : St =0,50 s / division
II
II-2
II-3-
Q sse de propagation de cette houle ?
Quelle est lamplitude de cette houle ? (donner la rponse en
mtre)II les quadrilles fournies ci-dessous, reprsenter :
a) lenregistrement quon aurait obtenu si le capteur avait t
dclench linstant t1 = 3s
b) lenregistrement quon aurait obtenu avec un second capteur
plac sur la boue n2 situe
une distance de 6 m de la premire dans le sens de propagation de
la houle
II-6- La houle atteint lentre dun port, limite par deux digues
spares par un passage de largeur
L = 48 m.
a) Quel phnomne se produit-il ?
b) Quelle est la zone du port qui ne sera pas abrite de la houle
? Reprsenter qualitativement
cette zone sur le schma, et prciser la relation permettant de
calculer langle correspondant la limite entre la zone abrite et la
zone non abrite. Calculer .
Un capteur fix sur la boue n1 permet denregistrer le m
lenregistrement prsent ci-dessous, dbutant unis de raliser
comme origine (t = 0) :
- sensibilit verticale de lenregistreur :
- base de
m
L
Sens de propagation de
la houle
Boue n1
Boue n2
Port
p
-1- Comment nomme-t-on plus couramment la priode spatiale dune
onde ?
- Quelle est la priode (temporelle) de cette houle ?
On observe que lcart dentre les sommets de deux vagues
successives est de 24 m.
uelle est la vite
II-4--5- Sur les gril
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NE RIEN ECRIRE DANS LA PARTIE BARREE
E II
II-1- Priode spatiale :
REPONSES A LEXERCIC
II-2- Expression : T = Valeur numrique : T =
II-3- Expression : c = Valeur numrique : c =
II-4- Expression : A = Valeur nu =mrique : A
II-5-a- II-5-b-
II-6-a- Nom du phnomne :
II-6 -b
- A
-
- Relation littrale:
pplication numrique :
=
L
ort
Sens de propagation de
la houle
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