Niveau 1

1. Un camion a 6 roues de 30 cm de large chacune, leur pression est de 2,8 bar (par rapport à l’air environnant). Les roues sont en contact avec la route sur une partie de 15 cm de long. Quelle est la masse du camion?
      (A) 1300 kg
      (B) 1700 kg
      (C) 5000 kg
      (D) 7700 kg
      (E) 10500 kg

2. On a compressé une bouteille en platique à paroi souple de un litre et demi et on l’a fermée de telle façon que son volume a diminué de 3 ml. La bouteille est remplie d’eau de 6°C. A combien de degrés le volume de la bouteille sera-t-il de nouveau de 1,5 litres? (Calculer avec une valeur constante de dilatation volumique de 1,3^.10^-4 1/°C; on peut négliger la dilatation thermique de la bouteille.)
      (A) 6°C
      (B) 10,2°C
      (C) 15,4°C
      (D) 16,3°C
      (E) 21,4°C

3. Dans le branchement illustré par la figure, les valeurs des résistances mesurées entre les points AB, AC  et BC  sont de 4 , 5  et 7 . Donner la valeur de la plus petite résistance parmi R₁, R₂  et R₃.

      (A) 3 
      (B) 4 
      (C) 4,75 
      (D) 5,5 
      (E) 6,33 

4. L’aire de la base d’une bougie cilyndrique est de 4 cm², sa hauteur est de 15 cm, sa masse volumique est de 750 kg/m³. Au bas de la bougie, on fixe une pièce métallique ayant une grande masse volumique dont la masse est de 3 g, puis, on pose la bougie dans l’eau et on l’allume. La bougie reste toujours verticale et 0,4 cm³ de cire brûle par minute. Pendant combien de minutes la bougie brûlera-t-elle?
      (A) 30 minutes
      (B) 60 minutes
      (C) 90 minutes
      (D) 120 minutes
      (E) 150 minutes

5. Pourquoi au moment de l’allumage que les ampoules traditionnelles à fil de wolfram grillent-elles le plus souvent?
      (A) Car la tension branchée sur l’ampoule varie vite
      (B) Car le courant qui passe par le fil varie vite
      (C) Car l’ampoule est encore froide à ce moment-là
      (D) Car la puissance de l’ampoule augmente vite
      (E) Elle ne grille pas au moment de l’allumage mais on se rend comte à ce moment- là qu’elle est abimée

Niveau 2

1. Par quelle force horizontale maximale peut-on tirer une armoire de 2,2 mètres de haut, d’une profondeur de 70 cm, de masse 40 kg, pour l’éloigner du mur sans la faire basculer? On tire l’armoire à une hauteur de 1 mètre, le coefficient de frottement est =0,2.
      (A) 59 N
      (B) 79 N
      (C) 137 N
      (D) 216 N
      (E) par une force quelconque

2. Par quelle force un jet d’eau ayant une section de 3 cm² arrivant perpendiculairement sur un mur à la vitesse de poussera-t-il le mur, sachant que l’eau s’étend dans le plan du mur sans éclabousser?
      (A) 2,4 N
      (B) 8 N
      (C) 9,6 N
      (D) 16 N
      (E) 19,2 N

3. Un objet rigide de masse 2 grammes de volume 1 litre se trouve dans un récipient de volume 10 litres. On ferme le récipient puis on pompe de l’air dedans. Au moins quel volume cet air doit avoir à pression normale pour que l’objet se soulève? (La température reste toujours constante et égale à 20°C.)
      (A) 6 litres
      (B) 6,7 litres
      (C) 10 litres
      (D) 10,5 litres
      (E) 15 litres

4. Quelle est l’accélération de la valve d’un pneu de voiture de diamètre 30 cm, sachant que la valve se trouve à 4 cm du bord de la roue et que la voiture roule à la vitesse de 50 km/h?
      (A) 
      (B) 
      (C) 
      (D) 
      (E) 

5. Comme illustré par la figure, un objet de 3 kg a été fixé à une corde passée par une poulie. La masse de la corde n’est pas négligeable, elle est de 0,4 kg par mètre. La poulie se trouve à 15 mètres au-dessus du sol, l’objet à 6 mètres du sol, la longueur de la corde est de 27 mètres. Dans quelle direction l’objet se déplacera-t-il après l’avoir lâché et atteindra-t-il un état d’équilibre avant de toucher le sol ou la poulie?

      (A) Vers le haut et il atteindra un état d’équilibre
      (B) Vers le haut et il n’atteindra pas d’état d’équilibre
      (C) Vers le bas et il atteindra un état d’équilibre
      (D) Vers le bas et il n’atteindra pas d’état d’équilibre
      (E) Il ne se déplace pas car c’est déjà un état d’équilibre

Niveau 3

1. Nous allons appeler « durée du coucher du Soleil » l’intervalle de temps pendant lequel on ne voit plus qu’une partie du Soleil mais il n’a pas encore disparu complètement. A supposer que l’horizon soit parfaitement lisse, combien de temps le coucher du Soleil durera-t-il au 47° de latitude le 21. mars? (On peut négliger la réfraction de l ‘air.)
      (A) 1 minute 51 secondes
      (B) 2 minutes 8 secondes
      (C) 2 minutes 23 secondes
      (D) 2 minutes 55 secondes
      (E) 3 minutes 8 secondes

2. La section supérieure du tuyau vertical ouvert à ses deux extrémités est de 20 cm² plus grande que la section inférieure. 1 mol de gaz parfait monoatomique est enfermée dans le tuyau, donc séparée de l’air extérieur, par deux pistons de 1 kg chacun pouvant se déplacer sans frottement. Les deux pistons sont reliés par une ficelle tendue non élastique de masse négligeable. Le système est au départ en équilibre. De combien doit-on chauffer le gaz pour que les pistons se déplacent de 8 cm?

      (A) 1,7 K
      (B) 1,8 K
      (C) 1,9 K
      (D) 2 K
      (E) 2,1 K

3. On a légèrement enfoncé la paroi rigide d’une bouteille en plastique de un litre et demi et on l’a fermée de telle façon que son volume a diminué de 3 ml. La bouteille contient exactement 1 litre d’eau dont la temtérature ainsi que celle de l’air situé au-dessus sont de 6°C. La bouteille ne reprend sa forme d’origine que si la préssion interne dépasse de 10 000 Pa la pression extérieure. A quelle température cela arrivera-t-il? (Calculer avec un coefficient de dilatation volumique constant de 1,3^.10^-41/°C, la dilatation thermique de la bouteille est négligeable.)
      (A) 21,4°C
      (B) 25,8°C
      (C) 27,5°C
      (D) 31,8°C
      (E) 36,3°C

4. La distance entre l’axe avant et l’axe arrière d’une voiture est de 2,5 m. La largeur des roue est de 20 cm, les roues avant sont en contact avec la chaussée sur une longueur de 9 cm, les roues arrière sur 7 cm, la pression des roues avant (par rapport à l’air environnant) est de 1,9 bar, celle des roues arrière est de 1,8 bar. A quelle distance le centre de gravité de la voiture se trouve-t-il par rapport à l’axe avant?
      (A) 1,06 m
      (B) 1,13 m
      (C) 1,25 m
      (D) 1,37 m
      (E) 1,44 m

5. Nous avons placé une baguette de 4 cm de long perpendiculairement et en position symétrique par rapport à l’axe optique d’une lentille à distance focale 8 cm. La baguette se trouve à 16 cm de la lentille. Donner la mesure de l’aire frôlée par l’image de la baguette pendant qu’on approche de 3 cm cette dernière de la lentille.
      (A) 5,8 cm²
      (B) 22 cm²
      (C) 25 cm²
      (D) 44 cm²
      (E) 50 cm²