Concours d'accès en 1ère année des ENSA Maroc 2019

Épreuve de Physique

Cocher la bonne réponse: une réponse juste: 1pts, une réponse fausse ou pas de réponse: 0pts

Durée : 1h36min

Exercice 1:

On présente ci-dessous les trajectoires, le vecteur-vitesse \( \vec{v} \) et le vecteur-accélération \( \vec{a} \) du centre d'inertie \( G \) d'une balle où \( \sum \vec{F} \) le vecteur représentant la résultante des forces exercées sur la balle en mouvement.

Question 1 :

Choisir la proposition correcte parmi les propositions suivantes :

Exercice 2:

On dispose sur un plan horizontal trois corps \( M_1, M_2 \) et \( M_3 \) de masses respectivement 2, 5 et 8kg reliés par des ficelles inextensibles et de masse négligeables. Le corps \( M_3 \) de 8kg est entraîné par une force \( F = 60N \). Lors du mouvement des trois corps, les forces de frottement sont supposées négligeables.

Question 2 :

Les accélérations en (m.s-2) de M1, M2 et M3 dans cet ordre sont :

Question 3 :

Les tensions T1 et T2 en (N) dans les ficelles sont respectivement :

Exercice 3:

On considère un mobile de masse m relié à deux ressorts idéaux \( R_1 \) et \( R_2 \) de raideur \( k_1 \) et \( k_2 \) et pouvant se déplacer sans frottement suivant un plan horizontal.

Question 4 :

Quelle formule vérifie la fréquence des oscillations du mobile ?

Question 5 :

La longueur \( l_1 \) du ressort \( R_1 \) à l'équilibre du mobile est donnée par :

Exercice 4:

On considère le dispositif représenté ci-contre. Les deux ressorts sont de masse négligeable et présentent la même raideur égale à 100Nm- 1 Les masses \(M_{1}\) et \(M_{2}\) ont la même valeur égale à 1kg.

Question 6 :

Choisir la proposition correcte parmi les propositions suivantes :

Exercice 5:

Une corde, comme le montre la figure ci-dessous, subit une perturbation se propageant de gauche à droite avec une célérité: v = 5ms-1

Question 7 :

La valeur du retard temporel \( \tau \) du point \( M_1 \) par rapport à la source de l'onde S est :

Question 8 :

La photo de la corde ci-dessus a été prise à une date choisie comme origine du temps (\(t_{0}\) = 0) ,
La distance séparant le maximum d'amplitude de l'onde et la source à la date \( t_1 = 0,20 \) s sera de :

Exercice 6:

On considère deux objets A et B flottants sur la surface de la mer. Ils sont séparés d'une distance d = 51m Ils subissent une boule (une série de vagues) d'amplitude 2,0m, considérée comme une onde sinusoïdale de période T = 9,1 s. La distance qui sépare A et B est la distance minimale pour laquelle les deux objets vibrent en phase. A la date t=0, l'objet A est au sommet d'une vague.

Question 9 :

Choisir parmi les quatre représentations ci-dessous celle qui correspond au mouvement de l'objet A en fonction du temps :

Question 10 :

L'objet B à \( t = 0 \) se trouve :

Question 11 :

Les dates pour lesquelles l'objet A se trouve au creux d'une vague s'expriment par :

Exercice 7:

Soit \( N_0 \) le nombre de noyaux radioactifs présents à un instant considéré « initial » d'une population de noyaux radioactifs. Soit \( t_{1/2} \) le temps de demi-vie des noyaux constituants cette population.

Question 12 :

Le nombre de noyaux \( N(nt_{1/2}) \) qui restent au bout de la durée \( nt_{1/2} \) est :

Exercice 8:

On considère quatre circuits électriques (a), (b), (c) et (d) représentés sur les figures ci-dessous. Les quatre circuits sont alimentés au travers un interrupteur \( K \) par générateur parfait de force électromotrice \( E \). La bobine est supposée idéale d'inductance \( L \).
On ferme l'interrupteur K à l'instant t = 0 Soit i(t) le courant débité par le générateur.

Question 13 :

Circuit (a) : vers quelle valeur tend la tension \( u_R \) aux bornes de la résistance \( R \) lorsque \( t \to \infty \) ?

Question 14 :

Circuit (b) : dès la fermeture de l'interrupteur \( K \), quelle valeur prend \( i(t) \) ?

Question 15 :

Circuit (c) : dès la fermeture de l'interrupteur \( K \), quelle valeur prend \( i(t) \) ?

Question 16 :

Circuit (d) : en régime stationnaire établi (ou permanent), la tension aux bornes de \( R_1 \) est :

Exercice 9:

Dans le circuit électrique représenté sur le schéma ci-dessous, le commutateur est placé dans un premier temps sur la position (1), de telle sorte qu'un régime permanent est atteint. A l'instant \( t = 0 \), il est placé en position (2). On s'intéresse à l'évolution du courant \( i(t) \) en fonction du temps.

Question 17 :

Parmi les quatre évolutions représentées sur le graphique, choisir la représentation qui traduit correctement l'évolution du courant \( i(t) \) en fonction du temps.

Exercice 10:

Une onde plane monochromatique visible de longueur d'onde \( \lambda \) éclaire une fente fine de largeur \( I \) pratiquée dans un écran opaque. La figure de diffraction observée sur un écran de projection situé à la distance \( D \) derrière la fente, présente une frange centrale brillante limitée par deux franges sombres.

Question 18 :

L'expression de la largeur de la frange centrale brillante de cette figure de diffraction est :

Exercice 11:

On réalise une pile avec les couples \( Au^{3+} \) (\( aq \))/\( Au(s) \) et \( Cu^{2+}(aq)/Cu(s) \).
\([Cu^{2+}]_i\) et \([Au^{3+}]_i\) sont respectivement les concentrations initiales des ions du cuivre et de l'or.
Un ampèremètre indique que le courant électrique circule de la demi-pile à l'or vers la demi-pile au cuivre.

Question 19 :

Choisir la proposition correcte parmi les quatre suivantes :

Question 20 :

Le quotient de réaction initial \( Q_i \) s'exprime par :