Correction Bac Nouvelle Calédonie Novembre 2002

Calculatrice non autorisée

 

I ) Usines à bulles (3,5 points)

II ) Protocoles et rendements (5,5 points)

III ) Oscillateur mécanique (5 points)
III ) Quelle est votre optique (spe) (5 points)

 

Correction Nouvelle Calédonie Novembre 2002 - I ) Usines à bulles:

 

 

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Correction Nouvelle Calédonie Novembre 2002 - II ) Protocoles et rendements :

 

 

 

         

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Correction Nouvelle Calédonie Novembre 2002 - III ) Oscillateur mécanique :

 

 

1) schéma ci-contre :
P : poids de A , verticale vers le bas. P = m.g

R : réaction normale du plan, verticale vers le haut

F : force de rappel du ressort horizontale

2) F = k.|x|   ;  si x < 0 , F est vers la droite, F = F.i
Si x >0 , F est vers la gauche, F = - F.i.  Þ  F = - k.x.i

3) On applique la 2^ème loi de Newton dans le référentiel terrestre galiléen au système objet A :  P + R + F = m.a

On projète sur l'axe Ox :  P_x+R_x+F_x= m.a_x  Þ  0 + 0 - k.x = m.d²x/dt²   Þ  md²x/dt² + k.x = 0

4) Analyse dimensionnelle :  [T] = T   ;   [k] =[F/x]=[m.a/x] = M.(L.T^-2) / L = M.T^-2 

[2p  ]= (M.T^-2 / M )^1/2 = T^-1 . Cette expression n'est compatible avec un temps.

[2p  ]= (M / (M.T^-2 ))^1/2 = T . Cette expression est donc la bonne expression.

5)a) b) La courbe (a) correspond à l'énergie mécanique car pour (a) , E est constante et au cours du mouvement , l'énergie mécanique se conserve. La courbe (b) correspond à l'énergie potentielle , car pour (b) , à x = 0 m, E = 0 J, et si le ressort est au repos, Ep = 0 J

 

c) d) voir graphique    e)  L'énergie mécanique se conserve :  Em =Ep + Ec

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) a) b) La courbe (c) correspond à l'énergie potentielle car elle est nulle pour x = 0 m.

La courbe (d) correspond à l'énergie mécanique car elle diminue au cours du temps.

c) voir graphique. Aux points P, on peut utiliser Em = Ec + Ep.

Em₁ = Ep₁ Þ Ec₁ = 0 J (idem pour 3, 5,7…). à x = 0 m , Ep = 0 J Þ Ec = Em ( pour 2,4,6…)

d) On a les valeurs extrémales de vitesse lorsque Ec est maximum, lorsque Ep=0J, pour x=0m.

Cela correspond aux points 2, 4, 6, …. Or on lit sur le graphique que Ec max  diminue au cours du temps. Les valeurs extrémales de la vitesse diminuent au cours du temps.

 

 

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Correction Nouvelle Calédonie Novembre 2002 - III ) Quelle est votre optique ?(spécialité) :

 

 

 

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