Concours Medecine 2020 Physique

À l'aide du vibreur d'une cuve à onde, on crée à t₀ = 0, au point S de la surface libre de l'eau une onde progressive sinusoïdale de fréquence N. L'élongation du point S est yₛ(t) = 5.10⁻³ cos(2πN t). La figure ci-dessous représente une coupe transversale de la surface de l'eau à l'instant t = 0,1 s.

La vitesse de propagation de l'onde à la surface de l'eau est :

A) v = 0,20 m.s⁻¹

B) v = 0,25 m.s⁻¹

C) v = 0,30 m.s⁻¹

D) v = 0,40 m.s⁻¹

E) v = 0,45 m.s⁻¹

L'élongation d'un point M de la surface de l'eau situé à 0,4 m de S est :

A) \(y_M(t) = 5.10⁻³ sin (20πt - π)\)

B) \(y_M(t) = 5.10⁻³ cos (20πt - π)\)

C) \(y_M(t) = 5.10⁻³ cos (40πt + π) \)

D) \(y_M(t) = 5.10⁻³ cos (40πt) \)

E) \(y_M(t) = 5.10⁻³ cos (30πt)\)

Propagation d'une onde dans un milieu transparent

Une radiation lumineuse visible de fréquence ν = 5.10¹⁴ Hz a une longueur d'onde λ = 400 nm dans un milieu transparent d'indice n.
Donnée: Vitesse de propagation de la lumière dans le vide: c = 3.10⁸ m.s⁻¹

La valeur de la longueur d'onde λ₀ de la radiation lumineuse dans le vide est :

A) λ₀ = 760 nm

B) λ₀ = 850 nm

C) λ₀ = 600 nm

D) λ₀ = 570 nm

E) λ₀ = 320 nm

Ondes dans le domaine médical

Lorsqu'un cœur se contracte pour relancer la circulation sanguine, il provoque l'émission d'une onde, le pouls, qui se propage le long des artères : leurs parois se dilatent lorsque la pression sanguine augmente. La célérité du pouls est donnée par la relation v = \(\frac{1}{\sqrt{ρD}}\) où ρ est la masse volumique du sang et D un coefficient caractérisant l'élasticité de l'artère. Pour une personne, on donne D = 0,5/ΔP (S.I), avec ΔP la variation de la pression sanguine due au pouls.

Données :
- 1 cmHg = 1,3 kPa
- ρ = 10³ kg m⁻³
- ΔP = 5 cmHg
- √13 = 3,6
- √20 = 4,5

La dimension du coefficient D est :

A) L.M⁻¹T⁻²

B) L.M.T⁻²

C) L.M⁻¹.T⁻²

D) L.M⁻¹.T⁻¹

E) L.M⁻².T⁻²

La valeur de la célérité du pouls vaut :

A) v = 3,6 m.s⁻¹

B) v = 4,0 m.s⁻¹

C) v = 5,0 m.s⁻¹

D) v = 2,6 m.s⁻¹

E) v = 4,5 m.s⁻¹

La personne prend son pouls simultanément au niveau d'un point M du cou puis au niveau d'un point N du poignet. Le point M se trouve à 20 cm du cœur et le point N à 80 cm du cœur. On considère que la célérité de propagation du pouls entre le cœur et le point M est la même que celle entre le cœur et le point N.
Le décalage horaire entre l'arrivée du pouls en M et l'arrivée en N vaut :

A) Δt = 0,17 s

B) Δt = 1,7 s

C) Δt = 170 s

D) Δt = 6 s

E) Δt = 0,22 s

Propagation d'une perturbation

Le document ci-contre donne l'élongation du mouvement d'un point M lors de la propagation d'une perturbation le long d'une corde. Le point M est situé à 1,5 m de la source S. On considère que la perturbation a commencé en S, à l'instant t₀ = 0.

La perturbation atteint le point M à l'instant :

A) t = 0,50 s

B) t = 0,10 s

C) t = 0,20 s

D) t = 0,15 s

E) t = 0,25 s

La longueur de la perturbation est :

A) ℓ = 0,175 m

B) ℓ = 0,255 m

C) ℓ = 0,375 m

D) ℓ = 0,320 m

E) ℓ = 0,125 m

Diffraction de la lumière

On éclaire un fil très fin de diamètre a par un Laser qui émet une radiation de longueur d'onde λ₁ = 670 nm. On observe une figure de diffraction sur un écran situé à la distance D = 1,5 m du fil. La largeur de la tache centrale est L₁ = 2 cm. On remplace le laser par un autre qui émet une radiation de longueur d'onde λ₂ = 560 nm. La largeur de la tache centrale dans ce cas est notée L₂.
Donnée : 56/67 = 0,84

Pour les deux radiations, l'écart angulaire le plus grand est :

A) θ = 9,2.10⁻² rad

B) θ = 8,3.10⁻² rad

C) θ = 5,7.10⁻³ rad

D) θ = 6,7.10⁻³ rad

E) θ = 2,4.10⁻² rad

Désintégration du Fer 59

Le Fer ⁵⁹₂₆Fe est radioactif β⁻. On dispose, à l'instant t₀ = 0, d'un échantillon de Fer ⁵⁹₂₆Fe, d'activité a₀. Chaque dix jours, on mesure l'activité a(t) de cet échantillon. On remarque que \(\frac{a(t)}{a(t+10)}\) = 1,17 ; (t exprimé en jours).

Données:
- La loi de décroissance radioactive s'écrit N(t) = N₀ e^(-λt)
- ln(1,17) = 0,157

Le noyau fils formé lors de cette désintégration est :

A) ⁵⁹₂₄Cr

B) ⁵⁹₂₅Mn

C) ⁵⁸₂₇Co

D) ⁵⁹₂₇Co

E) ⁶⁰₂₆Fe

La valeur de la constante radioactive du Fer ⁵⁹₂₆Fe est :

A) λ = 1,57.10⁻⁴ jours⁻¹

B) λ = 1,57.10⁻² jours⁻¹

C) λ = 1,57.10⁻⁷ s⁻¹

D) λ = 1,57.10⁻² s⁻¹

E) λ = 1,57.10⁻⁶ jours⁻¹

Désintégrations successives du Bismuth 212

Le noyau de Bismuth ²¹²₈₃Bi est radioactif. L'écriture suivante donne deux désintégrations successives de ce noyau : ²¹²₈₃Bi → (1) → ²¹²₈₂Po → α → ⁴⁹₈₂Pb

Le type de la désintégration (1) et les valeurs de Z₁ et A₂ sont :

A) α | Z₁ = 84 | A₂ = 208

B) β⁻ | Z₁ = 84 | A₂ = 208

C) β⁺ | Z₁ = 82 | A₂ = 208

D) α | Z₁ = 81 | A₂ = 208

E) β⁻ | Z₁ = 84 | A₂ = 212

Étude d'un échantillon radioactif

Une roche radioactive de masse m₀ = 1 tonne contient à l'instant t₀ = 0, 0,5% d'Uranium 235.

Données :
- Demi-vie de l'Uranium 235 : t₁/₂ = 7.10⁴ ans = 2,20.10¹⁶ s
- ln 2 = 0,7 ; 47×0,128 = 6,02 ; 64/11 = 5,82 ; \(N_{A}\) = 6,02.10²³ mol⁻¹ ; M(U) = 235 g mol⁻¹

Le nombre de noyaux d'Uranium 235 dans la roche à l'instant t₀ = 0 est :

A) N₀ = 2,35.10²⁴

B) N₀ = 1,28.10²⁵

C) N₀ = 6,02.10²⁵

D) N₀ = 7,25.10²⁶

E) N₀ = 8,50.10²⁶

L'activité a₀ de l'Uranium 235 dans la roche à l'instant t₀ = 0 est :

A) a₀ = 7.10⁸ Bq

B) a₀ = 6.10⁸ Bq

C) a₀ = 4,07.10⁸ Bq

D) a₀ = 3.10⁷ Bq

E) a₀ = 1,5.10⁷ Bq

À l'instant t = 28.10⁸ ans, l'activité de l'Uranium 235 est :

A) 0,5 a₀

B) 0,25 a₀

C) 0,125 a₀

D) 6,25.10⁻² a₀

E) 3,125.10⁻² a₀

Composition d'un noyau radioactif

Le noyau de Radium ²²⁶₈₈Ra se désintègre en donnant un noyau fils ^yxRn et une particule α.

Les valeurs de x et y sont :

A) x = 88 ; y = 226

B) x = 87 ; y = 226

C) x = 87 ; y = 222

D) x = 86 ; y = 222

E) x = 89 ; y = 2

La composition du noyau fils ^yxRn est :

A) 86 protons | 222 neutrons

B) 86 protons | 136 neutrons

C) 87 protons | 135 neutrons

D) 89 protons | 137 neutrons

E) 88 protons | 138 neutrons

Concours d'accès en 1^ère année de Médecine ou Pharmacie

Propagation d'une onde à la surface de l'eau

Question 1 :

Question 2 :

Question 3 :

Propagation d'une onde dans un milieu transparent

Question 4 :

Question 5 :

Ondes dans le domaine médical

Question 6 :

Question 7 :

Question 8 :

Propagation d'une perturbation

Question 9 :

Question 10 :

Diffraction de la lumière

Question 11 :

Question 12 :

Désintégration du Fer 59

Question 13 :

Question 14 :

Désintégrations successives du Bismuth 212

Question 15 :

Étude d'un échantillon radioactif

Question 16 :

Question 17 :

Question 18 :

Composition d'un noyau radioactif

Question 19 :

Question 20 :

Concours d'accès en 1ère année de Médecine ou Pharmacie

Propagation d'une onde à la surface de l'eau

Question 1 :

Question 2 :

Question 3 :

Propagation d'une onde dans un milieu transparent

Question 4 :

Question 5 :

Ondes dans le domaine médical

Question 6 :

Question 7 :

Question 8 :

Propagation d'une perturbation

Question 9 :

Question 10 :

Diffraction de la lumière

Question 11 :

Question 12 :

Désintégration du Fer 59

Question 13 :

Question 14 :

Désintégrations successives du Bismuth 212

Question 15 :

Étude d'un échantillon radioactif

Question 16 :

Question 17 :

Question 18 :

Composition d'un noyau radioactif

Question 19 :

Question 20 :

Concours d'accès en 1^ère année de Médecine ou Pharmacie