Concours Medecine 2024 Physique

Ondes

Conditions : Une source laser monochromatique S de longueur d'onde λ dans le vide est placée devant un écran E. Un fil de diamètre a est placé entre l'écran et la source à une distance D=5,5m de l'écran. On éclaire le fil à l' aide de S. On observe sur E des taches de diffraction. Soit L la largeur de la tache centrale. Le demi-angle θ sous lequel on voit la tache centrale étant très faible.

Question 1 :

L'expression de λ en fonction de D, L et a, s'écrit :

A) \( \lambda = \frac{1}{2D} \)

B) \( \lambda = \frac{1}{2a} \)

C) \( \lambda = \frac{LD}{2a} \)

D) \( \lambda = \frac{La}{2D} \)

E) \( \lambda = \frac{D}{2L} \)

Question 2 :

On utilise des fils de diamètres différents et on mesure pour chacun la largeur L de la tache centrale. On constate que L est proportionnelle à \(\frac{1}{a}\) avec un coefficient de proportionnalité P = 7.10⁶ m². On donne : 35/55=0,63. La longueur d'onde λ est ici :

A) \( \lambda = \frac{P}{D} \)

B) \( \lambda = \frac{2P}{D} \)

C) \( \lambda = 6,3.10^{-7}m \)

D) \( \lambda = 6,3.10^7m \)

E) \( \lambda = 63.10^{-7}m \)

Question 3 :

Pour un poil de diamètre d, la mesure de la tache centrale donne L = 35mm. Le calcul du diamètre du poil donne :

A) \( d = 0,2mm \)

B) \( d = 2mm \)

C) \( d = 5mm \)

D) \( d = 0,5mm \)

E) \( d = 5.10^7mm \)

Transformations nucléaires

Le Molybdène Mo99 (Z=42) est radioactif β- de demi-vie physique T1 = 66h et de constante radioactive λ1. Le noyau fils obtenu est radioactif Y de constante radioactive λ2 = 32.10^-6 s^-1. Le noyau fils donne un noyau petit fils stable. On donne : ln2 = 0,70; ln(10/7) = 0,35; 35/16 = 2,18 et 109/18 = 6.

Question 4 :

Le noyau fils est :

A) Mo98 (Z=42)

B) Tc99m (Z=43)

C) Mo100 (Z=42)

D) Tc98 (Z=43)

E) Tc100 (Z=43)

Question 5 :

La demi-vie physique du fils est T2 égale à :

A) 60 jours

B) 60 heures

C) 6 jours

D) 6 heures

E) 6 minutes

Le fils du Mo99 radioactif est largement utilisé en médecine pour réaliser des scintigraphies. Chez l'adulte, la scintigraphie du squelette osseux est réalisée par injection intraveineuse d'une activité de 640MBq (le radioélément fils est ici lié à des diphosphonates). Habituellement, l'injection se fait le matin à 8h (t = 0) et permet la réalisation de la scintigraphie après un temps d'attente t après l'injection.

Question 6 :

Le nombre de noyaux du radioclément fils administrés à t=0 est :

A) \( 2.10^{10} \)

B) \( 2.10^{11} \)

C) \( 2.10^{12} \)

D) \( 0,2.10^{14} \)

E) \( 0,2.10^{15} \)

Question 7 :

Juste à la fin de l'examen, l'activité mesurée chez le patient injecté est égale à 70% de sa valeur mesurée à 8h du matin. Il en découle que l'examen s'est terminé à :

A) 10h

B) 11h

C) 12h

D) 13h

E) 14h

La décroissance radioactive du Mo99 (courbe 1) d'activité A10 = 1GBq à l'instant initial est à l'origine d'une croissance première de l'activité de son fils (courbe 2) qui atteint, après un temps tmax=24h, une activité maximale A2max. Après ce temps, son activité suit celle de son père en décroissance (figure ci-contre). On donne: 4/11=0,36 et 2^-0.36 = 0,78.

Question 8 :

L'activité A2max calculée, à l'instant tmax est égale à :

A) 780 MBq

B) 78 MBq

C) A2max ≠ A1tmax

D) A2max < A1tmax

E) A2max > A1tmax

Mécanique

Un corps solide (S) de centre d'inertie G et de masse ms glisse sans frottement sur un plan incliné d'un angle α = 24°, par rapport au plan horizontal. A l'instant t = 0, on libère le corps S du point A sans vitesse initiale. On étudie le mouvement de G dans le repère Gallilen R (A, i, j). On donne : ms = 10 kg ; g = 10 m.s^-2 ; AB = 2 m ; sin24 = 0,4 ; cos24 = 0,9

Question 9 :

Les coordonnées du vecteur d'accélération :

A) ax = g.sinα ; ay = 0

B) ax = 0 ; ay = g.sinα

C) ax = g.cosα ; ay = 0

D) ax = 0 ; ay = -g.cosα

E) ax = g.sinα ; ay = -g.cosα

Question 10 :

La vitesse V_B au point B est égale à :

A) 1,99 m.s^-1

B) 4 m.s^-1

C) 7,98 m.s^-1

D) 15,96 m.s^-1

E) 17,84 m.s^-1

Question 11 :

L'intensité de la force R exercée par le plan AB sur le solide (S) est :

A) 0,88 N

B) 8,82 N

C) 90 N

D) 882 N

E) 961 N

Electricité

Question 12 :

Dans un circuit électrique, Si l'on applique une tension de 12 V à une résistance de 6 Ω, quelle est l'intensité du courant ?

A) 3 A

B) 6 A

C) 9 A

D) 12 A

E) Les propositions ABCD sont incorrectes

Un condensateur, initialement déchargé, de capacité C = 10 μF, est placé en série avec un conducteur chimique de résistance R = 2 kΩ. Le générateur de tension est caractérisé par sa force électromotrice E = 4 V. A l'instant t = 0 s, on ferme l'interrupteur K.

Question 13 :

L'intensité i(t) du courant électrique circulant dans le circuit s'écrit :

A) \( i(t) = \frac{R}{E} e^{\frac{-1}{RC}t} \)

B) \( i(t) = \frac{E}{R} e^{\frac{-1}{RC}t} \)

C) \( i(t) = 2.10^3 e^{-50} \)

D) \( i(t) = 4,5.10^5 e^{-RCt} \)

E) \( i(t) = 5,7.10^5 e^{-RCt} \)

Question 14 :

L'intensité du courant électrique à l'instant t = 0 et la charge maximale dans le condensateur sont :

A) i = 2 μA ; Q_max = 4.10⁵ C

B) i = 0 ; Q_max = 7.10⁶ C

C) i = 20 μA ; Q_max = 7.10⁶ C

D) i = 2 mA ; Q_max = 40 μC

E) i = 1,5 mA ; Q_max = 20 μC

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