PARTIE I: EVALUATION DES RESSOURCES /24 points EXERCICE 1 : Vérification des savoirs / 08 points 1) Définir : système oscillant,vibration 2) Enoncer : a. La loi de Laplace, 3) Soit Theta (t)=Theta _(m)sin(omega t+varphi ) en rad la loi horaire d'un oscillateur harmonique Indiquer les grandeurs physiques qui interviennent dans cette relation et donner leurs unités dans le système international. 2 pts 4) Répondre par vrai ou faux 1pttimes 2 4.1) Dans un mouvement circulaire uniforme, l'accéération tangentielle est nulle 4.2) ) Le rayon de la trajectoire d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme diminue si on augmente sa charge et sa vitesse. b. la 2^tme loi de Newton EXERCICE 2: Application des savoirs / 08 points 1) la quantité de mouvement d'un objet de masse m, en mouvement à la vitesse v est donnée par=mV Déterminer la dimension et I'unité de P 1 pt 2) Une particule électrique de charge q=10^-8C est placée à Yorigine O des coordonnées. a. Représenter le vecteur champ électrique créé par cette particule en un point M de l'espace situé à une distance d du point O. 1 pt b. Calculer le module de ce champ sachant d=10cm. On donne K=9.10^9USI 1 pt Page : 25/31 1pttimes 2 1pttimes 2

Question

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PARTIE I: EVALUATION DES RESSOURCES /24 points EXERCICE 1 : Vérification des savoirs / 08 points 1) Définir : système oscillant,vibration 2) Enoncer : a. La loi de Laplace, 3) Soit Theta (t)=Theta _(m)sin(omega t+varphi ) en rad la loi horaire d'un oscillateur harmonique Indiquer les grandeurs physiques qui interviennent dans cette relation et donner leurs unités dans le système international. 2 pts 4) Répondre par vrai ou faux 1pttimes 2 4.1) Dans un mouvement circulaire uniforme, l'accéération tangentielle est nulle 4.2) ) Le rayon de la trajectoire d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme diminue si on augmente sa charge et sa vitesse. b. la 2^tme loi de Newton EXERCICE 2: Application des savoirs / 08 points 1) la quantité de mouvement d'un objet de masse m, en mouvement à la vitesse v est donnée par=mV Déterminer la dimension et I'unité de P 1 pt 2) Une particule électrique de charge q=10^-8C est placée à Yorigine O des coordonnées. a. Représenter le vecteur champ électrique créé par cette particule en un point M de l'espace situé à une distance d du point O. 1 pt b. Calculer le module de ce champ sachant d=10cm. On donne K=9.10^9USI 1 pt Page : 25/31 1pttimes 2 1pttimes 2

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## Réponses à l'exercice 1 : Vérification des savoirs 1) **Définitions:** * **Système oscillant:** Un système oscillant est un système capable d'effectuer des oscillations, c'est-à-dire des mouvements de va-et-vient autour d'une position d'équilibre stable. * **Vibration:** Une vibration est un mouvement oscillatoire d'un système mécanique autour d'une position d'équilibre. 2) **Énoncés des lois:** * **a. Loi de Laplace:** La force de Laplace $\vec{F}$ exercée sur un conducteur rectiligne parcouru par un courant électrique d'intensité $I$, placé dans un champ magnétique uniforme $\vec{B}$, est donnée par la relation : $\vec{F} = I \cdot \vec{l} \wedge \vec{B}$, où $\vec{l}$ est un vecteur de longueur égale à celle du conducteur et de même direction et sens que le courant. * **b. 2ème loi de Newton (Principe fondamental de la dynamique):** La somme vectorielle des forces extérieures appliquées à un corps est égale au produit de sa masse par son accélération : $\sum \vec{F} = m\vec{a}$. 3) **Loi horaire d'un oscillateur harmonique:** $\Theta(t) = \Theta_m \sin(\omega t + \varphi)$ * $\Theta(t)$ : **Elongation angulaire** à l'instant t (unité : radian - rad) * $\Theta_m$ : **Amplitude angulaire** (unité : radian - rad) - représente l'élongation maximale. * $\omega$ : **Pulsation** (unité : radian par seconde - rad/s) - liée à la fréquence et la période. * $t$ : **Temps** (unité : seconde - s) * $\varphi$ : **Phase à l'origine** (unité : radian - rad) - détermine la position initiale de l'oscillateur. 4) **Vrai ou Faux:** * 4.1) **Vrai.** Dans un mouvement circulaire uniforme, la vitesse est constante en module mais change de direction. L'accélération est donc uniquement centripète (dirigée vers le centre du cercle) et l'accélération tangentielle, responsable de la variation de la vitesse en module, est nulle. * 4.2) **Faux.** Le rayon de la trajectoire d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme est donné par $r = \frac{mv}{|q|B}$. Augmenter la charge ou la vitesse augmente le rayon de la trajectoire. ## Réponses à l'exercice 2 : Application des savoirs 1) **Dimension et unité de la quantité de mouvement:** La quantité de mouvement $\vec{P}$ est donnée par $\vec{P} = m\vec{v}$. * **Dimension:** $[P] = [M][L][T]^{-1}$ (Masse x Longueur / Temps) * **Unité (SI):** kilogramme-mètre par seconde (kg.m/s) ou newton-seconde (N.s) 2) **Champ électrique créé par une charge ponctuelle:** a. **Représentation du vecteur champ électrique:** Le vecteur champ électrique $\vec{E}$ en M est radial, dirigé vers l'extérieur si la charge q est positive, et vers l'intérieur si q est négative. Dans ce cas, q est positive, donc $\vec{E}$ est dirigé de O vers M. b. **Calcul du module du champ électrique:** Le module du champ électrique créé par une charge ponctuelle q à une distance d est donné par : $E = \frac{K|q|}{d^2}$ Avec $q = 10^{-8} C$, $d = 10 cm = 0.1 m$ et $K = 9.10^9 USI$, on a : $E = \frac{9.10^9 \times 10^{-8}}{(0.1)^2} = 9.10^2 = 900 N/C$ Le module du champ électrique est donc de 900 N/C.

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