Modèle de concours d'accès — 1re année du cycle ingénieur (SET, CMI, Mécatronique) — Faculté des Sciences et Techniques de Fès — Université Sidi Mohamed Ben Abdellah — session septembre 2011 — Épreuve : physique II (mécanique du point et thermodynamique)

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Epreuve de Physique ١!
Epreuve de Mécanique du point
Durée : 45 minutes
On s'intéresse au mouvement d'un point matériel M de masse m astreint à glisser
sans frottement le long d'une barre faisant un angle a avec la verticale et tournant
autour de la verticale à vitesse angulaire ( constante (voir figure ci-dessus). On
repère la position de M par r sa distance à 0 (le long de la barre).
On suppose qu'initialement le point M est au repos et se trouve à la position :
g cosa
r(t=0)= r5 + Mina
1) Ecrire l'expression vectorielle de toutes les forces appliquées au point M.
2) Représenter sur le schéma ces forces.
3) Ecrire le principe fondamental de la dynamique dans le référentiel en
mouvement.
4) Ecrire ١ équation du mouvement de M le long de la barre.
5( En déduire la position de M, r(t), sur la barre.
6) Déterminer l'expression des composantes de la réaction de la barre sur M.

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Epreuve de physique II
Epreuve de thermodynamique
Durée conseillée : 45 mn
Exercice 1 : (6,5 pts
I- Un moteur essence fonctionne selon le cycle réversible de Beau-de-Rochas :
AB : compression adiabatique :
BC : combustion isochore +
CD : détente adiabatique ;
DA : échappement isochore.
Ce moteur admet l'air (gaz supposé parfait) sous une pression pa 1 atm et une
température Ta = 301 K. On donne aussi le taux de compression a = ‏ب‎ -5
1- Représenter le cycle théorique décrit par l'air dans le ps de Clapeyron (V, p).
2- Calculer la pression pe et la température Ts.
3- Sachant que la quantité de chaleur molaire échangée lors de la combustion est quc = 12
kcal/mole d'air, calculer Te, pc puis po et To. En déduire le rendement ‏م‎ de ce cycle.
On donne :7=1,4:R= 8,32 J/K. mole.
Exercice 2 : (3,5 pts)
On plonge un morceau de fer de masse m = 100 ‏,و‎ de capacité calorifique massique
Cter = 460 J/K. kg et de température initiale Ti = 350 K, dans un lac de température
constante T2 = 280 K. Calculer la variation d'entropie du fer ASter, celle du lac ASk ef
celle de l'univers ASunivers. Que représente ASunivers ? Pouvait-on prévoir son signe ?