Exetat de physique 2020-Scientifiques

1.Lorsque les freins d'une automobile produisent une accélération de \(6\ \text{m/s}^2\), il lui faut 5 secondes pour s'arrêter à la vitesse de \(30\ \text{m/s}\). La distance parcourue pendant la période de freinage vaut :

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2.Une voiture lancée à \(144\ \text{km/h}\) dans une course, s’arrête en \(16\ \text{s}\). Le chemin parcouru avant l’arrêt vaut :

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3.Une cabine d’ascenseur pesant \(16.000\ \text{N}\) est suspendue par un câble dont la tension maximum de sécurité est de \(20.000\ \text{N}\). L’accélération vers le haut que cette cabine peut supporter vaut :

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4.Un escargot de masse \(0{,}05\ \text{kg}\), va du repos à la vitesse de \(0{,}01\ \text{m/s}\). La force qu’il exerce pendant son parcours en \(5\ \text{s}\) vaut :

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5.La force maximum que peut exercer une chaussée sur les pneus d’une automobile pesant 16.000 N est de 10.000 N. L’automobile effectue un virage de 96 m de rayon. La vitesse maximum dans ce virage vaut :

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6.Une bille de fer pesant 20 N, se déplace sur un cercle horizontal de 1,5 m de rayon à la vitesse de 4,5 m/s. La force centripète nécessaire pour maintenir la bille sur sa trajectoire vaut :

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7.Un enfant descend une pente de 200 m de dénivellation sur une trottinette. Sa vitesse en bas de la pente est de 20 m/s. Le pourcentage de son énergie potentielle initiale perdue au moment du frottement et de la résistance de l’air vaut :

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8.Un moteur met 5 secondes pour passer d’une vitesse de 600 tours/minute à 1.200 tours/minute. Son accélération angulaire vaut (en rad/s) :

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9.Un manche à bali de 1,5 m est suspendu à une des extrémités et mis en oscillation pendant 2 secondes. La longueur d’un pendule simple de même période vaut :

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10.Une force de 5 kgf est exercée sur un véhicule qui roule sur une voie rectiligne pendant 4 minutes. L’impulsion reçue par ce véhicule vaut :

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11.L’eau de la mer émet un son de vitesse 1.500 m/s. La fréquence de cette onde sonore est de 250 Hz. Sa longueur d’onde vaut :

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12.Le moteur d’une chambre froide a un rendement moitié de celui d’un moteur idéal. Il extrait la chaleur à – 18°C et l’évacue à 38°C. Le travail effectué par ce moteur idéal vaut :

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13.Un courant alternatif sinusoïdal de fréquence 50 périodes par seconde, alimente un radiateur électrique dont la résistance est de 65Ω et d’intensité efficace de 2A. Si le coefficient de self est négligeable, sa tension efficace vaut :

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14.Un secteur alternatif est alimenté à une bobine de 125 V possédant une impédance de 64Ω et une résistance de 8Ω. Le facteur de puissance de la bobine vaut :

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15.En montant en série un condensateur et une self d’inductance, respectivement de \(4\ \mu\text{F}\) et \(10^{-2}\ \text{H}\), on obtient une portion du circuit en résonance. La fréquence du circuit vaut :

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16.Une automobile roulant à la vitesse de \(24\ \text{m/s}\) s’arrête après \(6\ \text{s}\). Le temps nécessaire pour que l’automobile s’arrête avec une vitesse de \(40\ \text{m/s}\) vaut (en secondes) :

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17.Deux piétons partent à la rencontre l’un de l’autre à une distance de 54 km et quittent au même moment à 7h00. L’un marche à 4 Km/h et l’autre à 5 Km/h. Les deux vont se rencontrer après :

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18.Un mobile est animé d’un mouvement rectiligne uniformément accéléré, parcourt un segment AB de longueur 180 cm en 3 secondes. Son accélération vaut (en m/s²) :

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19.Dans une course automobile, une voiture qui roule à 90 Km/h, tombe en panne suite à une crevaison et perd 1 minute. Il repart avec une vitesse moyenne de 140 Km/h. La distance à laquelle il va rattraper son retard est de :

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20.Un rolleur sur une piste fait une inclinaison de 30° dans un virage de 40 m de rayon. La vitesse à laquelle il va parcourir cette zone d’action sans dérapage vaut (en m/s) :

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21.Un tourne – disque décrit un cercle de 0,1m de rayon d’un mouvement circulaire uniforme à raison de 45 tours/minute. Sa vitesse angulaire vaut (rad/s) :

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22.Un corps de masse 30 Kg, glisse sur un plan incliné d’un angle de 30° par rapport à l’horizontal. Le travail effectué après une glissade de 3 m vaut :

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23.Un disque mince de centre 0 a pour rayon et masse respectivement 0,20m et 500g. son axe (D) étant perpendiculaire au plan et passe par un point A de la circonférence. Son moment d’inertie par rapport à cet axe vaut (en Kgm²) :

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24.La masse d’un volant de 2 tonnes se comporte comme si elle était repartie uniformément sur une circonférence de 1 m de rayon. On lance à partir du repos pour un couple-moteur constant après 2 minutes une vitesse de 1.200 tours par minute. La valeur du couple – moteur vaut (en Nm) :

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25.On donne g=9,8m/s² et J=4,18 J/cal. Deux kilogrammes d’essence sont consommés par heure dans une motocyclette qui développe une puissance de 4 CV. Si le pouvoir calorifique est de 10.000 Kcal/Kg, le rendement de la motocyclette vaut :

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26.Un ascenseur de masse totale 500 Kg accélère dans un mouvement de translation vertical. Sa vitesse passe de 0 à 3m/s en 3 secondes. La tension du câble supporte le poids de l’ascenseur lorsqu’elle vaut :

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27. L’élongation d’une oscillation sinusoïdale atteint après 0,05 seconde de mouvement, 1/5 de sa valeur maximale. La grandeur de la fréquence vaut :

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28.Un tuyeau long donne un ton plus grave a une fréquence de 16 Hz. Un autre a une fréquence de 16/14ème que le précédent. La résultante de la fréquence de ce mouvement vaut :

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29.Une bobine alimentée sous une tension continue de 120V est parcouru par un courant de 2A et sous une tension alternatif de 100V, elle est parcourue par un courant de 0,5A. Si la fréquence du courant est égale à 40Hz, le coefficient de self vaut :

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30.Dans un circuit, la tension aux bornes a une fréquence de 100Hz et sa bobine a 0,004H. Si on veut que le courant soit en phase avec tension, il faut ajouter un condensateur qui vaut :

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31.Sur un circuit d’automobile un coureur roule à la vitesse de 120 Km/h. il perd 3 minutes à cause d’une panne. Pour rattraper son retard, il roule à la vitesse de 150 km/h. Son espace parcouru vaut :

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32.Un mobile se déplaçant à la vitesse de 54 Km/h, accélère à un moment donné avec une accélération de 2,5 m/s² et atteint la vitesse de 72 Km/h. Son espace parcouru pendant son accélération vaut :

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33.Un corps tombe en chute libre et parcourt \(65\ \text{m}\) pendant sa dernière seconde de chute. Si \(g = 10\ \text{m/s}^2\); la hauteur à laquelle il a été lâché est de :

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34.Une automobile de 0,8 tonne part du repos et atteint une vitesse de 86,4 Km/h en deux minutes. La puissance de son moteur vaut :

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35.Un enfant de masse 35 kg se trouve sur une balance pèse – personne. Il saute vers le haut sachant que l’aiguille de la balance atteint la graduation de 40 Kg pendant l’élan. Si g=9,81 m/s² ; l’accélération du mouvement de l’enfant vaut (en m/s²) :

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36.La hauteur maximale atteinte par un projectile est de \(125\ \text{m}\) lorsqu’on le lance à partir du sol horizontal sous un angle de \(\frac{\pi}{6}\). Si \(g = 10\ \text{m/s}^2\) ; la vitesse initiale de lancement du projectile vaut (en m/s) :

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37.Un chariot de masse 15 Kg est tiré par une force constanté le long d’un plan incliné de 30° sur l’horizontale. Le chariot monte à une vitesse constante de 6m/s. les frottements sont négligeables. g=9,8m/s². Le travail fournit par cette force en 1 minute vaut :

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38.Une automobile de 1200 Kg lancée à 72 Km/h aborde un virage de 25 m de rayon de courbure. La force centrifuge soumise par cette automobile dans ce virage vaut :

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39.Une goutte de pluie de forme sphérique tombe en chute libre dans l’air calme à la vitesse de 10 m/s. elle se fractionne en 10 gouttelettes égales et sphériques aussi. La vitesse limite de gouttelettes à 0,01 m/s près, vaut (en m/s) :

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40.Un fusil pesant 5 kg lance un obus de 20 g à la vitesse de 700 m/s. La vitesse de recul de l’arme au départ du coup vaut (en m/s) :

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41.Un pendule simple exécute 240 oscillations en 1 minute 20 secondes. Sa fréquence vaut :

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42.Un marteau de 500 g aborde la tête d’un clou à la vitesse de 7 m/s et le fait pénétrer de 1 cm dans une planche. La force avec laquelle il aurait fallu appuyer sur le clou pour le faire pénétrer vaut :

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43.Un circuit \((L,C)\) a pour inductance \(L = 0{,}10\ \text{H}\) et capacité \(C = 0{,}1\ \mu\text{F}\). La période des oscillations de ce circuit vaut :

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44.Un ressort vibrant, actionné par un diapason de fréquence 240 Hz présente des noeuds et des ventres de vibration ; la distance entre le 1er et le 4ème noeud de vibration est de 30 cm. La célérité de propagation de la vibration vaut (en m/s) : (EXETAT 2020) a. 36 b. 42 c. 48 d. 54 e. 60

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45.Le montage d’un circuit électrique ci-contre a pour données : \(U = 120\ \text{V},\quad I = 2\ \text{A},\quad \tan\varphi = 0{,}75\)

La puissance réelle du courant dans ce circuit vaut :

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