Tle D PHYSIQUE

CTIG DE NYOM
CLASSE : TERMINALE SERIE : D ANNÉE SCOLAIRE : 2021/2022

EPREUVE : PHYSIQUE COEF : 2 DURÉE: 3H
Examinateur : M. MOUADJE
PARTIE A : EVALUATION DES RESSOURCES / 24PTS
EXERCICE 1 EVALUATION DES SAVOIRS / 8PTS
1) Définir : Oscillateurs harmoniques, Pendule simple, stroboscopie 1.5pt

2) Enoncer la relation fondamentale de la dynamique 1pt
3) Donner l’expression de l’impédance d’un dipôle RLC en régime forcé et préciser son unité, 1pt
4) Répondre par vrai ou faux 2pts
4-1) La fréquence d’un pendule simple est d’autant plus grande que si la longueur du fil est importante
4-2) L’angle de relèvement d’une route dans un virage est d’autant plus élevé que la vitesse des automobiles
qui doivent prendre ce virage est grande
4-3) La plus petite fréquence des éclairs d’un stroboscope pour laquelle on observe une apparence
d’immobilité est égale à la fréquence du mouvement périodique
4-4) La portée est l’altitude maximale atteinte par le projectile
5) Choisir la bonne réponse 1.5pt
5-1) Les tensions 1 4cos et 2 4sin sont :
a) En phase b) en opposition de phase c) en quadrature
2
5-2) L’énergie emmagasinée par un condensateur est : a) 1 2 ; b) 1 ; c)
2 2
5-3) A la résonnance du circuit RLC, la fréquence de l’excitateur est égale a la fréquence propre de

1 1
l’oscillateur et définir part : a) √ d) 2 √

b) 2 √ c)
2 2 √

6) Compléter les phrases suivantes : 1pt

6-1) La portée d’un projectile si on néglige l’action de l’air est maximale lorsque l’angle de tir vaut ……..
6-2) ................est la valeur absolue de l’élongation maximale d’un système oscillant.
EXERCICE 2 : APPLICATION DES SAVOIRS / 8PTS

1) Calculer la capacité équivalente de l’association des condensateurs ci-dessous est :
2) On charge un condensateur de capacité 100 sous une tension continue U = 100V,
Calculer la charge et l’énergie emmagasinee par le condensateur. 0.5pt
3) Sur une voie rectiligne parfaitement lisse, un chauffeur roulant à vive allure à vitesse constante de
120Km/h, aborde sans ralentir un virage également lisse de rayon 100 . On prendra g =10 N/Kg.
Calculer l’angle dont on devrait relever la piste pour que le virage soit réussi. 1pt
4) Déterminer à l’aide de la construction de Fresnel, la somme 1 2 100 telles que :
1 4sin 100 et 2 3cos 100 en cm. On donne : 1cm pour 1cm 1.5pt
5) Le schéma ci-dessous donne l’allure de deux tensions sinusoïdales 1 et 2
5-1) Déterminer la période de chacune de ces tensions. 0.5pt
5-2) Dire la quelle des deux tensions est en avance de phase sur
l’autre. Déterminer le déphasage ∆ 2 1 1pt
5-3) Donner l’expression de 1 1 cos 1 et
2 2 cos 2 1pt
-Balayage : 5 ms/div; -sensibilité verticale : 5V/div
6) Une Roue de bicyclette possède 28 rayons supposés tous dans le
plan perpendiculaire à l’axe et régulièrement espacés. La roue
tourne a la vitesse de 6tr/s. On éclaire à l’aide d’un stroboscope dont les éclairs on une fréquence réglable entre 50
Hz et 300 Hz.
6-1) Pour certaines valeurs de la fréquence des éclairs, la roue parait immobile. Expliquer le phénomène et calculer la
valeurs de ses fréquences. 1pt
6-2) Qu’observe –t-on lorsque la fréquence des éclairs est légèrement supérieure à 168Hz ? 0.5pt
EXERCICE 3 : UTILISATION DES ACQUIS / 8PTS
PARTIE A : CIRCUIT RLC
Un dipôle RLC est alimenté par un GBF qui délivre à ses bornes une tension sinusoïdale
12√2 cos 100 . La resistance de la bobine dans cette experience est négligeable et la capacité est pure. 1
et 2 sont les voies d’un oscilloscope bicourbe. Données : L = 100mH ; I = 600mA, 30
1) Indiquer la tension électrique visualisée sur chacune des voies
l’oscilloscope 0.5pt
2) Déterminer la capacité du condensateur 0.5pt
3) Calculer l’impédance du circuit RLC 0.5pt
4) Calculer la résistance du conducteur ohmique 0.5pt
5) Calculer le déphasage de tension par rapport au courant 0.5pt
6) Dire en justifiant si le dipôle RLC est capacitif ou inductif. 0.5pt
PARTIE B : PENDULE SIMPLE
Un pendule simple constitué d’un fil inextensible lié à un une masse ponctuelle, est écarté d’un angle par
rapport à sa la verticale et abandonné sans vitesse initiale.

1) Apres avoir préciser le repère, utiliser le Théorème du centre d’inertie et retrouver l’équation
différentielle du mouvement du pendule simple pour les petites oscillations. 1pt
2) Etablir l’équation horaire du mouvement de ce pendule simple sachant que :
°, . / ; 1pt
3) Donner l’expression de l’énergie mécanique du système pendule-terre à une date t quelconque en
fonction en fonction de θ, la longueur du pendule , m sa masse, g l’intensité de pesanteur et sa vitesse
angulaire ˙ .et montrer que le système pendule-terre est conservatif. 1.5pt
La référence des énergies potentielles de pesanteur est le plan horizontal contenant la position la plus
basse du centre d’inertie de la masse ponctuelle.
PARTIE C: DEFLEXION MAGNETIQUE

Un faisceau d’électrons pénètre en O dans une zone d’épaisseur où règne un
champ magnétique uniforme B, avec une vitesse perpendiculaire au champ.
Après la sortie du champ au point S, le faisceau vient heurter un écran situé à une
distance D du milieu I de de cette zone, en un point P. on appelle la distance O’P
la déflexion magnétique. Exprimer O’P en fonction de , D, B, V0 , la masse m
de l’électron et la charge élémentaire e . 1.5pts
PARTIE B : EVALUATION DES COMPETENCES/ 16PTS
Situation problème : Appliquer les lois de newton pour résoudre un problème

Au cours du match de 8ieme de finale de la Ligue des champions 2022 qui opposait l’équipe du REAL
de MADRID à l’équipe du PARIS SAINT GERMAIN. Suite à une faute du défenseur de PARIS SAINT
GERMAIN sur l’attaquant du REAL de MADRID, l’arbitre siffle en faveur du REAL de MADRID. Le
Ballon supposé ponctuel est posé au point O considéré comme origine du repère d’espace et situé à une
distance de la ligne de but. Pour empêcher le but, le gardien du PARIS SAINT GERMAIN place
une barrière à une distance du point de tir. Au Coup de sifflet de l’arbitre considéré comme origine
des dates 0 , le capitaine du REAL de MADRID chargé d’exécuter ce coup-franc communique au
ballon une vitesse / faisant un angle de 30° avec l’horizontal. A la date 1 où la balle passe au-
dessus de la barrière, un défenseur PARISIEN, initialement arrêté en A situé à des buts, se met à
courir d’un mouvement rectiligne uniformément accéléré suivant l’axe (ox) et se dirige vers les buts pour
intercepter la balle. Son accélération est / .
Observant le match dans un SNACK BAR dans la ville de Yaoundé, LANDRY et DAVID se lancent
dans un jeu de pari. LANDRY déclare que le coup-franc sera intercepté par le défenseur PARISIEN et
DAVID à son tour déclare que ce coup franc aboutira à un but, ce que conteste LANDRY.
On suppose que si le défenseur arrive avant la balle sur la ligne de but, il l’intercepte ; dans le cas
contraire, le but est marqué.
TACHE : A l’aide d’un raisonnement scientifique, indiquez celui qui gagnera le pari.

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EXERCICE 1 EVALUATION DES SAVOIRS / 8PTS

1) Définir : Oscillateurs harmoniques, Pendule simple, stroboscopie 1.5pt

6) Compléter les phrases suivantes : 1pt

EXERCICE 2 : APPLICATION DES SAVOIRS / 8PTS

EXERCICE 3 : UTILISATION DES ACQUIS / 8PTS

PARTIE A : CIRCUIT RLC

PARTIE B : PENDULE SIMPLE

rapport à sa la verticale et abandonné sans vitesse initiale.

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Situation problème : Appliquer les lois de newton pour résoudre un problème

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