Physique: 1 er Bachelier en Medecine. 1er juin Duree de l'examen: 3 h. Partie 1: /56. Partie 2 : /20. Nom: N ō carte d étudiant:

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1 Nom: Prénom: A N ō carte d étudiant: Physique: 1 er Bachelier en Medecine 1er juin Duree de l'examen: 3 h Avant de commencer a repondre aux questions, identiez-vous en haut de cette 1ere page, et verier que l'exemplaire contient bien 8 pages de questions. Ne pas dégrafer les pages! L'ecrit se compose de deux parties qui seront corrigees selon les modalites publiees anterieurement. Partie 1: chaque question (ou sous-question) correspond a 4 points sur 56. Partie 2 \de rep^echage": si corrigee, elle conduira a un bonus a ajouter a la note obtenue pour la partie 1. En cas de besoin, appelez un surveillant en levant la main. Aucune reponse ou explication ne sera transmise individuellement. Pour faciliter les calculs et les corrections, utilisez toujours g = 10 m s 2 et P atm = 10 5 Pa Et n'oubliez pas: - il est permis d'ecrire au crayon (pour faciliter vos corrections et modications). - la justication de votre reponse doit entierement gurer dans l'espace blanc accompagnant la question. - vos brouillons, qui ne seront pas lus a la correction, seront places dans l' prevu en bas de page ou au dos des pages. - les reponses numeriques nales doivent ^etre accompagnees de leurs unites Partie 1: Partie 2 : /56 /20

2 Q 1: Mr. R. A. Scall, president de la Pyramid Bank, vit en z^one suburbaine bien loin de son bureau. Chaque jour de semaine une voiture de sa banque vient le chercher chez lui, toujours a la m^eme heure, et l'amene a la banque excactement a l'ouverture. Un matin son chaueur l'appelle tres t^ot pour lui dire qu'il sera probablement en retard suite a un probleme mecanique. Mr. Scall part de chez lui une heure plus t^ot et se met a marcher vers son bureau. Le chaueur arrive a reparer la voiture a temps et part du garage comme d'habitude. Il rencontre le banquier sur la route et le conduit a la banque. Ils arrivent 20 minutes plus t^ot que d'habitude! Combien de temps Mr. Scall a marche? (la voiture roule a vitesse constante et le temps necessaire pour faire demi-tour est 0 seconde) (Aidez-vous d'un schema espace-temps 01/06/2012 : 1

3 Q 2: Un bloc de m = 300 g tient immobile sur un plan incline a θ = 20 gr^ace a la force de frottement statique. z 2 m x θ L 2 Q2-1 : Que doit valoir le coecient de frottement statique µ st pour que cela soit possible. Q2-2 : Le coecient de frottement statique vaut µ st = 0.4 et l'angle vaut θ = 30, l'objet se met a glisser en partant de V 0 = 0, le coecient de frottement dymanique vaut µ d = 0.3. Quelle est sa vitesse au bas du plan, si la distance parcourue, sur le plan incline, est de L = 2 m? Q2-3 : Arrive en bas le bloc continue a glisser sur le sol horizontalement (avec le m^eme coecient de frottement dynamique). On fait l'hypothese que la vitesse au bas du plan incline est completement transformee en vitesse horizontale. Quelle est la distance L 2 parcourue avant l'arr^et du bloc? 01/06/2012 : 2

4 Q 3: Un satellite meteorologique est en orbite circulaire autour de la Terre a une altitude de h = 800 km. Q3-1 : Determinez sa periode de rotation T. (On rappelle que GM T = gr 2 T, que le rayon de la Terre R T = m ) Q3-2 : Le satellite a une masse de m = 700 kg determinez son energie cinetique. Q3-3 : A cette altitude quelle est son energie potentielle gravitationnelle? 01/06/2012 : 3

5 Q 4: Deux charge electriques q 1 = C et q 2 = C sont placees respectivement en (0, 0) et en (6cm, 0) y C C x Q4-1 : Determinez un point P : (x, 0) ou le potentiel electrique est nul. Q4-2 : En ce point P, le champ electrique est-il nul? (justiez) Q4-3 : Placons une charge Q = C au point (3cm, 3cm) dessinez, sur le schema, la force exercee par la charge q 1, par la charge q 2 et la force totale. (dessin approximatif mais en respectant l'intensite relative des forces et leurs directions) 01/06/2012 : 4

6 Q 5: Un triangle est place, comme indique sur le schema, devant une lentille convergente de distance focale f = 3 cm (chaque division sur le schema fait 1 cm et dont l'axe optique est l'axe x, le centre de la lentille est en (0; 0)). Q5-1 : Dessinez l'image du triangle formee par cette lentille. A=(-4cm;2cm) B=(-5cm,-1cm) C=(-8cm,0cm) A C x B Q5-2 : Malheureusement un trou a ete perce au centre de la lentille, d'apres vous qu'est ce que cela change? (justiez votre raisonnement) - l'image disparait totalement - l'image est tronquee d'une partie (et laquelle alors?) - l'image change d'intensite - ou autre proposition 01/06/2012 : 5

7 Q 6: Une bague en or de m = 20 g est a la temperature du corps T = 37 C, elle est plongee dans un verre d'eau froide a T = 10 C qui contient 20 ml d'eau. Quelle est la temperature nale du systeme? (chaleur specique: C eau = 4185 J kg 1 K 1, C or = 129 J kg 1 K 1 Q 7: Deux tuyau de 2 cm de longueur et de sections dierentes sont soudes ensembles. De l'eau s'ecoule horizontalement avec un debit de D = 24 cm 3 s 1. La section en A est de S A = 6 cm 2 alors que en B: S B = 1cm 2. Determinez, en negligeant la viscosite de l'eau, les valeurs suivantes: - l'energie cinetique par unite de volume en A - la vitesse d'ecoulement en B - la dierence de pression P A P B - Si on tient compte de la viscosite η de l'eau, il y aura une chute de pression entre A et C, de m^eme entre C et B. A quoi doit-on s'attendre? : P A P C > P C P B, ou P A P C = P C P B ou P A P C < P C P B (justiez) 2cm 2cm A C B 01/06/2012 : 6

8 Repêchage: question 1 (la reponse doit ^etre redigee strictement sur cette page: brouillons ailleurs!) Decrivez ce qui se passe lorsqu'un bus freine brusquement. Expliquez (a un etudiant de BA1 qui n'a pas compris) le(s) phenomene(s) physique(s) implique(s) sur le bus et ses passagers. 01/06/2012 : 7

9 Repêchage: question 2 (la reponse doit ^etre redigee strictement sur cette page: brouillons ailleurs!). Expliquez (a un etudiant de BA1 qui n'a pas compris) pourquoi la plongee sous-marine peut ^etre un sport dangereux, en y incluant le(s) phenomene(s) physique(s) implique(s). 01/06/2012 : 8