P. 4053. Donner la longueur du train qui
roule à 72 km/h et qui traverse un tunnel de 1100 m de long en 1 minute.
(3 points)
P. 4054. En période d’hiver, dans une
maison chauffée, il y a souvent de la buée sur les fenêtres. Sur une fenêtre,
c’est sur la plaque de verre extérieure, sur une autre fenêtre, c’est sur la
plaque de verre intérieure qu’on peut observer l’apparition de buée ou de
givre.
De quoi dépend le lieu d’apparition de la buée et
la quantité de buée?
(4 points)
P. 4055. Fixer une extrémité d’une plaque
mince longue élastique de masse négligeable au bord d’une table horizontale;
fixer ensuite à son autre extrémité un objet d’une masse de 3 kg. Dans sa
position d’équilibre, l’extrémité de la plaque se trouve à 6 cm en dessous
du niveau de la table. Soulever l’objet à une hauteur de 4 cm au-dessus du
niveau de la plaque horizontale de la table.
Donner la mesure du travail effectué en faisant
cela.
(4 points)
P. 4056. Un objet de masse m est lancé verticalement vers le haut avec
une vitesse initiale v0. Au même moment, à hauteur h au dessus de lui, on laisse tomber un objet
de masse M. Après le choc non élastique, ils sont collés l’un à l’autre.
Donner leur vitesse en arrivant au sol.
(Données: m=1,25 kg, v0=19 m/s,
M=2 kg, h=20 m.)
(4
points)
P. 4057. Combien de pour cent de la
superficie de la Lune (pouvant être considérée comme sphérique) la sonde
lunaire chinoise peut-elle voir en même temps, sachant qu’elle effectue un tour
en 127 minutes autour de la Lune(sa trajectoire est circulaire).
(5 points)
P. 4058. Au début d’une piste, sur une
section de longueur L, le frottement est négligeable. Ensuite, sur une
section assez longue, le coefficient de frottement est 
.
a) A quelle vitesse initiale doit-on
mettre en route un objet pouvant être considéré comme ponctuel pour que le
temps total de son déplacement soit le plus petit possible?
b) Donner la distance parcourue dans ce
cas.
(Données: L=18 m, =0,2.)
(4 points)
P. 4059. Le petit prince (le héros du
livre d’Antoine de Saint-Exupéry) vit sur la petite planète B-612 à symétrie sphérique
dont la masse volumique moyenne est de 5200 kg/m3. Le
petit prince s’est rendu compte qu’en marchant vite, il se sentais plus léger.
Quand sa vitesse atteignait 2 m/s,
il se retrouvait en apesanteur complète et se mettait à tourner autour de la
petite planète comme un satellite.
a) Supposons que la petite planète ne
tourne pas autour de son axe. Quel est son rayon?
b) Quelle est la vitesse de libération sur
cette petite planète?
c) Supposons que la petite planète tourne
autour de son axe et que la durée d’un jour est de 12 heures. A quelle
vitesse au moins le petit prince doit-il courir pour se mettre à tourner autour
de la petite planète?
(4 points)
P. 4060. Dans le dispositif présenté par
la figure, la masse du disque est m=5 kg, son rayon R=0,2 m,
la masse du chariot M=8 kg, sa longueur L=1 m. Le
chariot peut rouler facilement, le disque ne glisse pas sur le chariot. La
ficelle qui se déroule du plateau (de masse négligeable) fixé sur le disque est
horizontale, la masse de l’objet fixé à son extrémité est également m.
Combien de temps le disque mettra-t-il à tomber du chariot si on le lâche sans
vitesse initiale au milieu du chariot, sachant que le rayon du plateau est r
=R/2? De combien s’est abaissé l’objet fixé au bout de la ficelle
pendant ce temps?
(5 points)
P. 4061. Comment peut-on réchauffer 1 kg
d’eau thermale de 0 oC à une température d’au moins 60 oC,
en utilisant 1 kg d’eau de 100 oC?
(5 points)
P. 4062. Un nuage de température moyenne
de 5 oC est constitué de gouttes d’eau qui sont des sphères de
rayon 25 nm en moyenne. Ces petites sphères formeront progressivement des
sphères plus grandes de rayon de 1 mm en moyenne(des gouttes de pluie).
Donner la température de ces gouttes de pluie.
(5 points)
P. 4063. Quelle doit être au minimum la
fréquence du rayonnement gamma touchant un deutron de vitesse négligeable pour
que ce dernier se désintègre? Donner les vitesses possibles du proton et du
neutron qui se créent.
(5
points)
