[PDF] EPREUVE DE PHYSIQUE-CHIMIE N°2

EXERCICE1Aucours d"une séance de travaux dirigés votre professeur e physique chimie demande à ungroupe d"élèves de déterminer la valeur de l"ensemble des forces de frottements équivalant àune force constantepar deux méthodes.Pour cela, il leur donne une fiche comportant l"exercice suivant.Un mobile de masse m = 600 g, reposant sur une table horizontale est soumis à une forcemotrice constantede valeur F = 0,65N et de direction horizontale.L"ensemble des forces de frottements équivaut à une force constante, de valeur f, parallèle àla trajectoire du mobile et opposée au sens du mouvement. L"accélération du mouvementest=.Les positions successivesdu centre d"inertie G du mobile sont enregistrées àintervalle de temps réguliert = ti+ 1-ti= 60mS.L"exploitation de l"enregistrement obtenu a donné les résultats consignés dans le tableausuivant:Dates t (ms)t0t1= 60t2= 60t3= 60t4= 60t5= 60t6= 60t7= 60Positions Gi(cm)00,92,23,85,88,110,813,9Vitessev(m.s-1)0,1830,2410,3000,3580,4160,4831)Application du théorème du centre d"inertie.1-1)Trace la courbev= f(t) pour 0t300 ms.Echelle: 1cm 20ms1cm 2.10-2m.s-1.1-2)Détermine l"accélérationdu mouvement.1-3)Énonce le théorème du centre d"inertie.1-4)Précise le système, le référentiel et les forces appliquées au système.1-5)Détermine la valeur f de la force de frottementen appliquant le théorèmedu centre d"inertie. On prendra= 0,98m.s-22)Application du théorème de l"énergie cinétique.2-1)Énonce le théorème de l"énergie cinétique.2-2)Détermine la valeur f de la force de frottementen appliquant le théorèmede l"énergie cinétique entre les instants ti= 60 ms et t3= 180 ms.

EXERCICE2Au cours d"une séance de travaux dirigés votre professeur de physique demande à ton groupedetravail de déterminer la déviation linéaire y d"un faisceau d"électron.Pour cela, il vous donne l"exercice suivant.Dans le canon à électrons d"un oscilloscope où règne le vide, les électrons de masse m et decharge q sont émis sans vitesse initiale au point K, par un filament chauffé.Ces électrons sont ensuite accélérés par la tension UABentre les plaques verticales A et B. Àla sortie de ces plaques, ils pénètrent en 0 entre deux autres plaques horizontales C et D où ilssont déviés par le champ électrostatique uniformequi y règne. Ces électrons sont reçus surl"écran p de l"oscilloscope, situé à une distance L du milieu I des plaques C et D (voir schémaci-dessous).Tu es désigné par ton groupe pour répondre aux consignes ci-après.

Données: masse de l"électron: me= 9,1.10-31kg; charge de l"électron: q =-e =-1,6.10-19C;UCD= 100V;= 300V;l= 2cm; d = 1 cm; L = 25 cm.1)Étude de l"accélération des électrons.1-1)Énonce le théorème de l"énergie cinétique.1-2)Détermine le signe de la tension1-3)Établis en fonction de e, m et, l"expression de la vitessedesélectrons à la sortie des plaques A et B.1-4)Calcule la vitesse.2)Étude du mouvementdes électronsau-delà des plaques A et B.On admet que=(est la vitesse de l"électron en0)2-1)Énonce le théorème du centre d"inertie.2-2)Détermine le sens de déviation du spot par rapport à l"horizontale surl"écran de l"oscilloscope.2-3)Représentequalitativement la forme électrostatiques"exerçant sur unélectron.2-4)Détermine:2-4-1)Les équations horairesx(t) et y(t) du mouvement d"un électrondans le champ électrostatiqueen appliquant le théorème ducentre d"inertie.2-4-2)L"équation cartésienney(x) dela trajectoire.2-4-3)Les coordonnées du point S à la sortie des plaques C et D.2-4-4)La déviation linéaire y d"un faisceau d"électrons sur l"écran p del"oscilloscope.