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Maths - Physique - Informatique / Collège, Lycée et +

 

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Rédaction

 

 

 

Exercices de physique

avril 2010.

prière de lire le règlement du concours

Exercice de Mesure

Date limite d'envoi : 28 mai 2010

M

M. 304. Mesurer la force qu’un œuf peut supporter en direction de son axe le plus long et aussi perpendiculairement à cette direction. Examiner la mesure de sa déformation jusqu’au moment de la casse.

(6 points)


Les exercices P

Date limite d'envoi : 28 mai 2010

P

P. 4234. Un cycliste avance à la vitesse de 16 km/h sur une route horizontale, à 12 km/h en montée et à 24 km/h en descente. Un jour, il a roulé de son village jusqu’à la ville la plus proche. La route a duré 3 heures aller-retour.

Quelle est la distance entre le village et la ville?

Concours de physique Kornél Lánczos, Székesfehérvár

(3 points)

P. 4235. Des voitures d’une longueur moyenne de 5 m se suivent à 15 m de distance en roulant à la vitesse de 72 km/h. En cas d’accident, en combien de temps se créera une file de voitures immobile de 10 km de long, sachant que la distance moyenne dans celle-ci est de 3 m entre deux voitures?

Publié par: Gábor Bakonyi, Budapest

(4 points)

P. 4236. Un chat d’une masse de 3 kg s’accroche au bas d’une barre longue de position verticale de masse 4 kg suspendue sur une corde. Quelqu’un coupe la corde soutenant la barre. Le chat, effrayé, commence alors à courir vers le haut sur la barre. Pendant que la barre chute verticalement, le chat se trouve à hauteur constante par rapport au sol. Déterminer la mesure de l’accélération de la barre.

Concours de physique Imre Bródy, Ajka

(4 points)

P. 4237. Un cube d’arête a  de masse m  et de répartition de masse homogène est placé sur une piste où il peut rouler sans glisser, son centre se déplaçant sur une droite horizontale (,,roue carrée''). ,,Au sommet'' de la piste, on donne au centre du cube une vitesse initiale v0. Le frottement d’adhésion est suffisamment grand, le cube ne glissera donc nulle part au cours de son mouvement.

Quelle sera la vitesse du centre de gravité au moment où le cube touchera le point le plus bas de la piste? (Le moment d’inertie du cube par rapport à son centre: \frac{1}{6}\, ma^2.)

Publié par: Máté Vigh, Pécs

(4 points)

P. 4238. Un cylindre en plexiglas de rayon R  de masse M  d’épaisseur de paroi fine peut tourner librement, sans frottement, autour de son axe horizontal. A l’intérieur de celui-ci se trouve un autre cylindre, compact, en caoutchouc, de rayon r  de masse m. Quelle sera la période du mouvement de ce système, si l’on dévie légèrement le cylindre en caoutchouc de sa position d’équilibre? (On peut supposer que le cylindre en caoutchouc roule dans l’autre cylindre sans glisser.) Voir le 1er exercice du concours Eötvös de l’année 2009., p.165.

Publié par: Gyula Honyek, Budapest

(5 points)

P. 4239. Un tracteur doit transporter des bottes de foin du point A  jusqu’à l’étable marquée par B, selon la figure. Comme un orage est annoncé, le paysan voudrait terminer le travail au plus vite. Désigner un itinéraire optimal pour le tracteur, sachant que sur la parcelle de terre retournée il ne peut avancer qu’à 75% de sa vitesse mesurée en pâturage. (Une solution numérique sera acceptée aussi.)

Publié par: Tamás Kiss, Heves

(4 points)

P. 4240. Un pêcheur est assis dans sa barque qui se trouve loin d’une digue ayant deux fentes distantes de 8 m l’une de l’autre. Des vagues d’une longueur d’ondes  \lambda=6 m arrivent sur l’autre côté de la digue. En partant de loin, par quelle trajectoire le pêcheur doit-il s’approcher de la digue dans sa barque s’il veut être remué le moins possible par les vagues?

Publié par: Ferenc Zsigri, Budapest

(4 points)

P. 4241. Un gaz parfait est soumis aux transformations illustrées par la figure.

a) Quelle relation existe-t-il entre T1, T2  et T3?

b) Exprimer l’efficacité de la machine thermique effectuant ces transformations en boucle, en fonction de x=\frac{V_{2}}{V_{1}} et \kappa=\frac{c_{p}}{c_{V}}.

c) S’il s’agit de l’air, dans quel intervalle la valeur de l’efficacité variera-t-elle?

Publié par: Imre Légrádi, Sopron

(4 points)

P. 4242. Une bougie allumée est placée à l’intérieur d’un cylindre à paroi intérieure réfléchissante posé verticalement sur une table. La hauteur du cylindre est de 30 cm, son diamètre est de 12 cm, le centre de la flamme se situe à une hauteur de 14 cm, à 2 cm de l’axe du cylindre. De quelle direction doit-on regarder pour voir l’image de la flamme triplement élargie apparaître en haut du cylindre? Voir le 2. exercice du concours Eötvös 2009 à la page 168. de notre magazine.

Publié par: Gyula Radnai, Budapest

(5 points)

P. 4243. Le nombre de spires d’un solénoïde (bobine rectiligne) de longueur L=0,5 m est N=2000, l’aire de sa section est A=16 cm2, l’intérieur des spires étant rempli de fer de permittivité relative \mur=2500. A un moment donné, la vitesse de variation de l’intensité du courant dans la bobine est de 100 A/s. Quelle est la mesure de la tension créée dans le conducteur rectiligne de longueur 2\ell=20 cm situé au milieu de la bobine

a) si celui-ci est perpendiculaire à l’axe de la bobine, ses deux extrémités étant à distances égales et son point de milieu à distance \ellde la bobine;

b) si une de ses extrémités se trouve à une distance \ell de l’axe de la bobine et sa direction est la même que celle du conducteur dans a)?

Publié par: László Holics, Budapest

(5 points)


Les solutions des exercices de physique doivent être adressées à:

Association "Jeunes Talents Scientifiques"
42 rue d'Illzach
68100 Mulhouse

ou par mail : mathspci@free.fr ( lire les questions/réponses )

Date limite d'envoi : 28 mai 2010

 

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