نموذج مباراة ولوج المعهد العالي للدراسات البحرية ISEM 2016 - الفيزياء

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1 ROYAUME DU MAROC
MINISTERE DE L'EQUIPEMENT, DU TRANSPORT ET DE LA LOGISTIQUE
S vf] — ;
SEA, 7
j PF INSTITUT SUPERIEUR D'ETUDES MARITIMES 8 5 3
1.1 Je CT >
Concours d'accès en 1°" année du premier Cycl
, Epreuve de Physique, durée 1h30
Attention : Sur la grille de réponse, il est possible de choisir une des 3 réponses proposées (A, B ou C) ou
une réponse D (votre proposition).
Notation : Réponse juste (+2 points) - Réponse fausse (-1 point) — Pas de réponse (0 point)
Une goutte d’eau de masse m tombe en chute libre sous l’effet de son poids : la résistance de l’air est proportionnelle à ‘.
la vitesse, v, et l’on pose f= k v. on désigne par k le coefficient de frottement. '
Question 1 : la vitesse maximale ‏يا‎ atteinte par la goutte est : ‏م‎ "" 1 | =
A: = k/(mg), B:VA = (mg)/k) [CE Vn = m/Rg), a
Question2 : Appliquer le principe fondamental de la dynamique à la goutte. En déduire l’équation différentielle du
mouvement.
Con 2 = ne ‏نا ل ب‎ _ à
A jm 72 kv + mg = 0, B:m 2. kv + mg = 0 © sr kv — mg = Os.
Question 3: Donner la solution v(t) de l’équation différentielle de la question 2°) en considérant qu’à l'instant t = O,
la vitesse est nulle.
‏نه‎ +4. y
A: {v() = ‏)يرا‎ — eV) ) B: v(t)=V,(1+e Ÿm) C: rt) =Vite 2°)
Question 4 : Déterminer l'expression donnant la distance parcourue, x(t), depuis le début de la chute où la position initiale
et la vitesse initiale sont nulles.
A : x(t) = (CS Ln (=) +%9 5) (t) = Um} Ln ‏“نون = (6):د:© ا بكب‎ Ln (==) "my
+ 7 Vm-v/ ١ ‏و لمر و‎ Vm-v/ ‏و‎ ١ er Vm 9
Question 5: Déterminer l'expression de x(t) en considérant si ‏مما‎ = 0.2 = Lu ‏الفا ود ا أ ااي‎ | e y.
pal). + : ‏تا حب‎ Ve à ‏نووت 3بتك‎
A: ‏وف‎ = 250 Lt =) 50 B: x(t) = 2502" ( ‏ل‎ +50 Cix(e) = ‏)اوج‎ — 5v) 50 À
Question 6 : Déterminer l’expression du temps t en fonction de vet ‏ا‎ LV Ms dit Eat
‏ات ار قتع‎ TB \t =" ‏ور‎ (Ve ten ‏_ا‎
‎2: ‏لا‎ En ee) LE 2 9 In ‏ا‎ Cr g En Ge)
Question 7 : Calculer le temps ‏ع‎ au bout duquel la vitesse v atteint 0.9 ‏ذ(/ا‎
‎Ca; 0.046 + B: t= 0.092 C: t= 0.138
On place en série une résistance\R= 100 G un condensateur de capacité|C = 10 ‏ير‎ F)et un solénoïde d’inductance
= 10. 10° de résistance négligeal établit aux bornes de ce circuit une tension sion = U sin ‏ه)‎ de
fréquence{ S0Hz gt de valeur efficace{U = 110V. ve
Question 8 : Calculer la pulsation ©. A: 43 3: 104.5 ©: 100nrad.s”"t
Question 9 : Calculer L ‏ه‎ 2: B:20 c:05n
‏و17 ( ني‎
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Question 10 : Calculer 1/( © ‏(ه‎ A:3100 ( B:3 180 C: 3280
Question 11 : Calculer l’impédance du cireuit:! A:Z - 3304 ( B:Z=33240 C: Z5335.4N
Question 12 : Quelle est l’intensité du courant 1? A: /= 0.33 AD 8 :} 1= 48 C: 1=0.22A
Re nn S AS
Question 13 : Quelle est le déphasage @ de l’intensité £ par rapport à la tensionu ? 4
A: ‏حم :3 5 دن‎ 0“ 0: © - 10'
Question 14 : Quelle devrait être la valeur de la fréquence de la tension sinusoïdale pour que ‏أ‎ e u soient en phase ?
8:2 - B:Z=R ) C:Z=2R
On utilise dans cet exercice un ressort AB à spires non jointives, de masse négligeable, de constante de raideur k = 50 Nm,
Dans tout le problème on prendra g = 10 m. s?.Les deux parties A et B sont indépendantes.
Partie A
Le ressort est fixé au plafond de la cabine d'un ascenseur par son extrémité A. On suspend à l'extrémité inférieure B un corps
de masse M =500 g
Question 15 : Quel est l’allongement du ressort lorsque l’ensemble est au repos : -
SAT ME UN : = + : ‏كدت‎
‎Al, = : B: Al, = 1 C:Ai, = 7
Question 16 : Application Numérique:
A'Al, = 04m 8: AL = 10cm C:A, = 08m
‎La cabine est animée d’un mouvement rectiligne vertical vers le haut, d'accélérationf.
Question 17 : Etablir l’expression de la tension du ressort en fonction de M,getT.
/ ‏ا ب ملو‎ 1 me
(AXT = M(g +7) pie 777 C:T= g(M+y)
Question 18 : Déduire l'expression de l’allongement du ressort
AN ‏انم‎ M ue. D PES
( A)Al= 5 (g+y) 83: ‏آذ :0 ا أذ‎ (g+y) ‏ب‎
‎Le mouvement comprend trois phases ٠ : 7
a- Une phase uniformément accélérée |y,| = 2 m.s"? Ca :
b- Une phase uniforme EP ‏وال ا‎
c- Une phase uniformément retardée |y,| = 2.572 e
Question 19 : Calculer pour chacune des trois phases la tension du ressort
A ‏سمعة : هجو‎ : Ts=375N
B : Ti < 0.1770 ; T, = 5N- 3 T3 = 0.27N | 1
6 : TD =017N ; T2 = 0,5N ‏و7‎ = 517 7 6 5
Question 20 : Calculer pour chacune des trois phases l'allongement du ressort
A (Al = 12cm" Al, = 10cm ٠ Al; = 5.3mm
B A1, ‏3ح‎ mm Al; = 4mm A,=75em ‏سب قل يللم‎
C Al, = 12mm Al, = 4 mm Al; = 5.5 cm À ‏ب‎ 19 { Te
١ y | 0 1 | f
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