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Electricité et Mécanique

Posté par
pfff 26-08-20 à 12:01

Bonjour, je voudrais de l'aide pour ces exercices. C'est un questionnaire à choix multiples. Merci

1. Quelle est la tension aux bornes d'un générateur de tension non idéal ?
   A : U =E
   B : U = E - rI
   C : U = E + rI^3
   D : U = E - rI²

2.On peut considérer que le champ de pesanteur terrestre est :
   A : Toujours vertical
   B : Localement uniforme
   C : Le même à Paris qu'a Marseille
   D : ne dépend pas de l'altitude

Un électron a pour masse m = 9,1 x 10^-31 kg et une charge qo = -1;6 x 10^-19 C. Un électron est soumis à une accélération de 10^1^4 m/s². Après un trajet de 1 cm :

3- Quelle st la vitesse de l'électron ?
   A : V = 1,41 x 10^6 m/s²
   B / v = 2,0 x 10^12 m/s²
   C : 1,41 x 10^5 m/s²

4- La force électrostatique qui accélère l'électron a pour intensité
   A : Fe = 9,1 x 10^-17 N
   B : Fe = 9,1 x 10^17 N
   C : Fe : 9,1 x 10^-30 N

5- Le champ électrostatique uniforme  \vec{E} dans lequel se trouve l'électron a pour valeur :
   A : E = 568,75 C/N
   B : E = 568,75 N.C
   C : E = 568,75 N/C

Une balle lancée verticalement vers le haut revient à sa position initiale après 4s. On prend g = 10 m/s².

6- La balle atteint son altitude maximale après :
   A : t= 1 s
    B : t = 2 s
   C : t = 3 s

7 - Après 4 s la vitesse de la balle vaut en valeur algébrique :
   A : V = +Vo
   B : V = 0
   C : V = -Vo

Un espace champ magnétique est une région de l'espace où une aiguille aimantée s'oriente; c'est à dure une région dans laquelle existent des forces magnétiques.


8- Il existe trois éléments qui exercent des forces magnétiques dans leurs environnements : la terre, les aimants et le courant électrique.
   A : Vrai
   B : Faux

9- Un espace champ magnétique est représenté par un vecteur champ \vec{E} ou \vec{B} en chacun de ses points.
   A : Faux
   B : Vrai

10- Entre les corps magnétisés, il existe des forces appelées d'interaction : il y en a trois sortes.
   A : Vrai
   B : Faux

11- Un catégorie de forces exercées par un champ magnétique sur les corps qui s'y trouvent s'appelle force de La^place. Cette force s'applique au centre d'inertie de l'élément qui la subit
   A : Faux
   B : Vrai

12- Si une particule, portant une charge q pénètre dans un champ magnétique avec une vitesse initiale \vec{Vo}, alors elle décrit dans ce champ un mouvement circulaire uniforme.
   A ; Vrai
   B : Faux

13- Si la période de la décharge du condensateur est T, alors celle de l'énergie accumulée par le condensateur est T/2

14- Dans la radioactivité , le noyau fils précède le noyau père de 2 cases dans la classification périodique des éléments.

15. Un point M effectue un mouvement selon une trajectoire circulaire de rayon 2 m. Sa vitesse linéaire varie selon la loi : v(t( = 2t² + 2t :
   A : à l'instant initial t =0, son accélération tangentielle vaut 2m/s²
   B : à l'instant initial t =0, son accélération normale est nulle.
   C : à l'instant t = 1 s, son accélération tangentielle est nulle
   D :à l'instant t = 1 s, son accélération normale vaut 6m/s².

Posté par
pfffre : Electricité et Mécanique 26-08-20 à 12:05

Les question auxquelles j'ai repondues

8- Vrai

9- Faux uniquement B

10- Faux il y en a 4

11- Faux car elle s'applique au centre d'inertie du conducteur électrisé baignant dans le champ magnétique.

12- Vrai

14- Je dirai Faux car après vérification certains sont vrais et d'autres faux. Le fait que un seul soit faux alors la réponse est donc non

Posté par
gbm Webmasterre : Electricité et Mécanique 26-08-20 à 13:47

Re,

Les fiches de l' ne sont pas là que pour la décoration, elles peuvent servir :

1. Les générateurs

2. [lien]

3. [lien]

+ fiches de mécanique

Je ne lirai que les réponses détaillées et justifiées.

On verra après pour les questions suivantes.

Posté par
pfffre : Electricité et Mécanique 26-08-20 à 16:17

J'ai encore pu répondre à ca :

2- Le champ de pesanteur terrestre est localement uniforme

3- V = \sqrt{2ad} on obtient A : V = 1,41 x 10^6 m/s²

4-a = \frac{qE}{m} \Leftrightarrow a = \frac{F_e}{m}
donc Fe = 9,1 x 10^-17 N

5- Fe = |q|E donc E = Fe/|q|
on obtiens E = 568,75 N/C

7-après 4s la bille revient à sa position initiale donc n'a plus vitesse alors il s'agi de V = 0 m/s

Posté par
gbm Webmasterre : Electricité et Mécanique 26-08-20 à 20:46

1. Application directe du cours, cf. la fiche fournie

2. Ok

3. Réponse non justifiée, je ne la lis donc pas (ce sera pareil lors d'un concours, attention à ça)

4. Pourquoi exprimes-tu l'accélération en fonction des autres données alors qu'elle est fournie par l'énoncé ?

Explique ce que tu fais !

5. Idem ici, détaille ton raisonnement même s'il semble correct.

6. ?

7. Réponse non justifiée, je ne la lis donc pas.

8. Ok

9. Ok

10. Lesquels ?

11. Rappelle son expression

12. Réponse non justifiée, je ne la lis donc pas.

13. ?

14.

Citation :
Je dirai Faux car après vérification certains sont vrais et d'autres faux. Le fait que un seul soit faux alors la réponse est donc non

Relis-toi, ce n'est pas très clair ton raisonnement

15. ?

Posté par
pfffre : Electricité et Mécanique 26-08-20 à 22:53

3- a = \frac{v²-v²_o}{2d} donc V=\sqrt{2ad}
AN :  V = 1,41 x 10^6 m/s

4-\sum{\vec{Fext}} = m\vec{a} \Leftrightarrow Fe = ma
AN : Fe= 9,1 x 10^-17 N

5- Fe = |q|E \Leftrightarrow E = \frac{Fe}{q}
AN : E = 568,75 N/C

7- V=0 car lorsque la bille revient à sa position initiale elle n'a plus de vitesse


10- On a : L'interaction Forte, l'interaction faible, l'interaction électromagnétique et l'interaction gravitationnelle

11- F = ILB

12- dans un champ magnétique, Le rayon de courbure est de la forme R = \frac{mv}{|q|B} = constante
et la vitesse est constante alors on en déduit que le mouvement est circulaire uniforme

14-  Je veux dire que lorsque je regarde dans le tableau périodique le noyau fils précède exactement le noyau père de 2 cases et d'autres non donc on en déduit que c'est Faux


Pour 1, 6 , 13 et 15 Je ne vois pas comment répondre

Posté par
gbm Webmasterre : Electricité et Mécanique 27-08-20 à 09:28

1. Il suffit de lire la fiche pour avoir la caractéristique U = f(I) du générateur, l'as-tu fait ?

3. Quelle loi utilises-tu pour parvenir à ce résultat ? Quelles hypothèses ?

4. Définis tes notations : a = accélération de l'électron dans le repère choisi (non défini) ; m était défini dans l'énoncé ; Fe force électrostatique exercée sur l'électron.

OK sinon

5. Préciser que q(électron) = +e si e c'est la charge élémentaire.

OK sinon

6. Pour résoudre cette question, même si c'est un QCM il faut détailler ton raisonnement :

* système = ?
* référentiel = ?
* Bilan des forces appliqué sur le système = ?
* Etat initial = ?
* Repère défini = ?
* Loi utile = ?

7. Pas forcément, pas sûr qu'à t = 0 s la vitesse était nulle, sinon, comment la balle irait vers le haut ? D'où ma suggestion de modéliser le pb plus en détail.

Le jour du concours, tu ferais ce que je te propose rapidement sur un brouillon.

10. Ok

11. Ok

12. D'où sors-tu cette formule ?

De manière générale, une particule de charge q, soumis à un champ électromagnétique (E, B) subit la force de Lorentz.

Ici, seule la composante liée au champ magnétique sera considérée.

A l'image de ce qu'on avait pu faire pour le mouvement d'un projectile dans un champ de pesanteur, il faut détailler le raisonnement pour aboutir à une équation de la trajectoire (idem le jour J, sur un brouillon).

14. Peux-tu me rappeler ce qu'est une désintégration alpha ?

Posté par
pfffre : Electricité et Mécanique 28-08-20 à 13:34

1. La tension aux bornes d'un générateur de tension non idéal est U = E - rI

3. Dans le cas d'un mouvement rectiligne uniformément varié on a :
v(t) = at + v_o
x(t) = \frac{1}{2}at² + v_ot + x_o

En éliminant le temps t dans les expressions de x(t) et v(t) on a :

v = at + v_o t = \frac{v-v_o}{a}

x-x_o = \frac{1}{2}a\left(\frac{v-v_o}{a} \right)² + v_o\left(\frac{v-v_o}{a} \right)
  
                   = \frac{v² - 2vv_o + v_o² + 2vv_o - 2v_o²}{2a}

x-x_o = \frac{v² - v²_o}{2a} \Rightarrow 2a(x-x_o) = v² - v_o²

d'où a = \frac{v² - v_o²}{x-x_o}

6.
Système  : La balle
Référentiel : Référentiel terrestre supposé galiléen
Bilan des forces : Le poids P de la balle
Etat initial : Soit un point o de coordonnées o ( 0 ; 0 )
Repère défini : Repère cartésien
Loi utile : Théorème du centre d'inertie

L'énoncé dit que la balle revient à sa position initiale après 4s donc oui effectivement après 4s la balle possède une vitesse

\vec{v} \begin{cases} & \text{ } v_x = 0 \\ & \text{ } v_y = -gt + v_o \end{cases}

14. C'est la désintégration d'un noyau ^A_ZX en un noyau (A-4)(Z-2)Y avec émission d'une particule

J'aimerais aussi une explication pour les questions 13 et 15

Posté par
pfffre : Electricité et Mécanique 28-08-20 à 18:39

Citation :
11- Un catégorie de forces exercées par un champ magnétique sur les corps qui s'y trouvent s'appelle force de La^place. Cette force s'applique au centre d'inertie de l'élément qui la subit
   A : Faux
   B : Vrai


Après réflexion je vois que cette question est vraie parce que ici l'énoncé précise d'abord l'existence de la force de Laplace

Posté par
gbm Webmasterre : Electricité et Mécanique 28-08-20 à 18:48

1. Oui !

3. Explique ce que tu fais et définis tes notations, la physique ne se résume pas à une liste de formules

6. Tu supposes donc qu'on peut négliger les autres forces (frottement, poussée d'Archimède) devant le poids de la balle => le préciser.

Et en quoi cela va te permettre de répondre à la question ?

Une source d'inspiration ici (à adapter) : Solide lancé verticalement vers le haut

14. La question à se poser c'est à quoi renvoie une case dans la classification périodique des éléments : au cortège électronique d'un atome, pas vrai ?

Or ici, on s'intéresse au noyau des atomes

Posté par
gbm Webmasterre : Electricité et Mécanique 28-08-20 à 18:54

Citation :
Si la période de la décharge du condensateur est T, alors celle de l'énergie accumulée par le condensateur est T/2


Il faut rappeler à quoi correspond la période de décharge d'un condensateur => Uc(t)

Ensuite, comment écrit-on l'énergie accumulée par un condensateur ? Tu peux en déduire sa période en étudiant la fonction (comme tu le ferais en maths)

Citation :
15. Un point M effectue un mouvement selon une trajectoire circulaire de rayon 2 m. Sa vitesse linéaire varie selon la loi : v(t( = 2t² + 2t :
A : à l'instant initial t =0, son accélération tangentielle vaut 2m/s²
B : à l'instant initial t =0, son accélération normale est nulle.
C : à l'instant t = 1 s, son accélération tangentielle est nulle
D :à l'instant t = 1 s, son accélération normale vaut 6m/s².


On te donne une équation qui régit la vitesse => v(t).

Tu peux donc en déduire l'équation régissant son accélération tangentielle (a(t) = dv/dt) et donc a(t=0) = ?

Concernant l'accélération normale (ou centripète) : a(t) = v(t)²/R (souviens-toi de ton cours sur le mouvement des planètes et du repère de Frenet).

Je risque de mettre du temps à te répondre ces prochains jours mais je lirai ce que tu as fait dès que possible.

Posté par
pfffre : Electricité et Mécanique 28-08-20 à 19:01

3. (J'ai fait un copier coller mais la je vais definir les expressions )

Dans le cas d'un mouvement rectiligne uniformément varié on a :
v(t) = at + v_o                                                avec v_o = vitesse initiale
x(t) = \frac{1}{2}at² + v_ot + x_o                      x_o = abscisse initiale

En éliminant le temps t dans les expressions de x(t) et v(t) on a :

v = at + v_o t = \frac{v-v_o}{a}

x-x_o = \frac{1}{2}a\left(\frac{v-v_o}{a} \right)² + v_o\left(\frac{v-v_o}{a} \right)
  
                   = \frac{v² - 2vv_o + v_o² + 2vv_o - 2v_o²}{2a}

x-x_o = \frac{v² - v²_o}{2a} \Rightarrow 2a(x-x_o) = v² - v_o²

d'où a = \frac{v² - v_o²}{x-x_o}

Posté par
pfffre : Electricité et Mécanique 28-08-20 à 19:15

Citation :
14. La question à se poser c'est à quoi renvoie une case dans la classification périodique des éléments : au cortège électronique d'un atome, pas vrai ?

Or ici, on s'intéresse au noyau des atomes

J'ai pas encore compris ce que vous vouliez dire par là

Citation :
Il faut rappeler à quoi correspond la période de décharge d'un condensateur => Uc(t)
Je comprends pas sinon Em = 1/2Li²

Citation :
Je risque de mettre du temps à te répondre ces prochains jours mais je lirai ce que tu as fait dès que possible.
Ok pas des soucis

Posté par
vanoisere : Electricité et Mécanique 02-09-20 à 14:22

Bonjour pfff

gbm étant absent (bonjour à lui !), j'espère qu'il ne m'en voudra pas de prendre le relais comme suggéré par pfff dans son message du  29-08-20 à 21:11.

Questions 6 et 7 : En choisissant un repère terrestre vertical orienté vers le haut et sachant qu'il est possible de considérer le mouvement comme rectiligne, vertical, uniformément varié, tu peux exprimer les expressions générales de v(t) et de z(t). N'oublie pas la troisième relation très importantes entre vitesse et accélération et abscisse que tu as déjà eu l'occasion d'utiliser :
v_{(t)}^{2}-v_{o}^{2}=2a\cdot\left(z_{(t)}-z_{o}\right)

En l'état, la question 13 est incompréhensible : le type de circuit n'est pas précisé, la tension d'alimentation du circuit non plus...

Posté par
gbm Webmasterre : Electricité et Mécanique 02-09-20 à 15:47

Bonjour vanoise, bonjour pfff,

Je suis rentré ce jour-même, merci d'avoir pris le relai temporairement !

Concernant les questions 6 et 7, je pense que les indications en complément de vanoise te permettront de finir ce thème.

Concernant la question 13, je postule qu'il s'agit d'un dipôle RC, à défaut d'avoir plus de précision de la part de l'énoncé.

Concernant enfin la question 14, tu l'as écrit toi-même, une radioactivité alpha concerne une formation d'un noyau d'hélium sur la base d'un noyau père.

Or, d'après ton cours de seconde ou de première, que signifie ceci :

Citation :
2 cases dans la classification périodique des éléments

Posté par
pfffre : Electricité et Mécanique 03-09-20 à 19:44

ça veut dire qu'on a avancé de deux protons

Posté par
gbm Webmasterre : Electricité et Mécanique 04-09-20 à 12:25

Bonjour pfff,

Non, lis attentivement ceci pour réviser la notion de ligne et de colonne du tableau de classification périodique des éléments : [lien]


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