Modèle de concours d'accès à l'Institut Supérieur d'Études Maritimes (ISEM) de Casablanca 2009 — Épreuve : Physique

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ROYAUME DU MAROC ٠ O5. Juillet 2009
fins
MINISTERE DE L’EQUIPEMENT ?
ET DES TRANSPORTS
ER, ‏ممم‎ ١
INSTITUT SUPERIEUR
D’ETUDES MARITIMES
Concours d’accès à
En 1** année du cycle normal de l’Institut Supérieur
d’Etudes Maritimes au titre de l’année académique 2009/2010
Epreuve 3 Physique .
Durée : 2 Heures
Exercice 1
Dans tout le problème on prendra g = 10 m. s? et on supposera les frottements négligeables.
I- Un point matériel M, de masse m = 50 ‏ع‎ est attaché à un fil AO de masse négligeable, il
est maintenu immobile au point 0 sur un plan incliné KL dont la ligne de plus grande
pente x”x ; l’axe x’x fait un angle ‏به‎ 2609 avec la verticale passant par 0, et le fil AO fait
‘un angle B=30° avec x’x.
1- Calculer la tension de fil ‏فخ‎ à l’équilibre. :
‎| 11 On brule le fil ‏مخ‎ et le point matériel M de masse m = 50g est alors abandonné sans
vitesse initiale au point 0, considéré comme origine des espaces de l’axe x’x.
2-Donner l’expression de l’énergie cinétique du point matériel lorsqu’il passe par un point quelconque
P d’abscisse x,=0P, en fonction de m, g, x, et 6
© 3-En déduire l’expression du module V du vecteur vitesse de M en ce point P.
4-Calculer sa valeur pour x,=0,9m.
En supposant que l’énergie potentielle du système (point matériel M, terre) soit nulle au plan
horizontal passant par P.
5-Calculer ‏.كا‎
‎6-Calculer En.
Exercice 2 |
Dans tout le problème on prendra G= 10m.s?
On utilise dans ce problème un ressort AB à spires non jointives, de masse négligeable, de constante
de raideur ‏حم‎ 50N.m"
La partie A est indépendante des parties B et C. :
Le ressort est fixé au plafond de la cabine d’une ascenseur par son extrémité supérieure A. On suspend
à l’extrémité inférieure B un corps de masse M= 500g.
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‎EE =‏ ب لبج ووو
‎Quel est l’allongement du ressort lorsque l’ensemble est au repos ? + UNE‏ -7 3
‎La cabine est animée d’un mouvement rectiligne vertical vers le haut, d’accélération 1‏
‎Etablir l'expression de la tension du ressort en fonction de M, G, et 7. En déduire l’expression de‏ -8
‎l’allongement du ressort i |‏
‎Le mouvement comprend trois phases : |"‏
‎m.s? |‏ 2= | 2 مع ‎Une phase uniformément accélérée,‏ *
‎Calculer la tension et l’allongement du ressort. j‏ -9
‎Une phase uniforme‏ *
‎Calculer la tension et l’allongement du ressort.‏ -10
‎Une phase uniformément retardée, d'accélération 2 | =2,5m.s? ‘‏ *
‎Calculer la tension et l’allongement du ressort.‏ -11
‎Le ressort est maintenant fixé par son extrémité supérieure À à un point fixe.‏ _
‎On accroche à son extrémité inférieure B un solide S de masse m = 50 g. Le solide S est écarté de sa‏ .
‎position d’équilibre, verticalement, vers le bas d’une longueur a= 5ÿmm.‏
‎Le centre de gravité G du solide 5 est animé d’un mouvement rectiligne sinusoïdal. Etablir‏ -12 8
‎l’expression de la période T de ce mouvement.‏
‎A l'instant de date = 0, le centre de gravité 6 passe par sa position d’équilibre G en allant dans le‏ |
‎sens positif.‏
‎13-Ecrire l’équation horaire du mouvement de 6 (on prendra :7 210( 3‏
‎Exprimer, en fonction du temps, l’énergie cinétique du solide 5. |‏ -14
‎r 15- Déterminer l’ensemble des valeurs de 2 pour lesquelles cette énergie est maximale.‏
‎On fixe à la partie inférieure du sohide 5 une petite pointe verticale et de masse négligeable.‏ 3
‎L’extrémité de cette pointe est animée du mouvement précédemment étudié et vient frapper la surface ;‏
‎d’une nappe d’eau. L’amplitude des ondes circulaires concentriques qui se propagent à partir de P est :‏
‎a = 5 mm.‏
‎16-La distance qui sépare deux crêtes successives est 12 cm. vorssrprtee‏
‎En déduire la longueur d’onde À. j‏
‎17-Déterminer la célérité V des ondes à la surface de l’eau.‏
‎On place sur l’eau, à la distance d = 30 cm de P, un petit‏
‎morceau de liège L (’amortissement des ondes à la surface à‏
‎de l’eau est négligé dans ce qui suit). !‏
‎18-Etablir d’équation horaire du raouvement de L. 0‏
‎P à !’instant de date t = 1,15 5 SEE:‏ عل ‎Calculer l’élongation‏ -19
‎au même instant‏ نا ‎20-En déduire l’élongation de‏
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