Sujet du BAC SM Physique

Résoudre les problèmes suivants :

I) La capacité d'un condensateur soumis à une tension \(v_0 = 200V\) est \(C = 5\mu F\).

1. Quelle est la charge portée par le condensateur à \(t = 0\) ?
2. Quelle est l'énergie emmagasinée dans le condensateur à \(t = 0\)?
3. Quelle est la fréquence propre des oscillations ?
4. Calculer l'intensité maximale qui traverse le circuit

II) On fait gilsser le long d'une ligne de plus grande pente d'un plan incliné d'un angle \(\alpha = 30°\) avec l'horinzontale une masse \(m = 500g\). La somme \(\vec R\) supposée constante, des forces de contact reparties en surface sur le plan par le solide fait un angle \(\beta\) avec la normale au plan.

1. Exprimer le vecteur accélération du mobile en fonction de \(\alpha\), \(\beta\), \(m\),\(\vec R\) et \(\vec g\).
2.  Abandonné sans vitesse initiale, le mobile parcourt une distance \(r = 15m\) en un temps \(t = 2s\). Calculer l'accélération lorsque \(g = 10m/s^2\)?
3. Calculer l'angle \(\beta\) et la norme de \(\vec R\)

III) La désintégration radioactive du polonium 210 peut s'écrire:$$^{210}_{84} Po\to ^a_bX + ^{296}_{62}Pb$$

1. Déterminer \(a\), \(b\) et \(X\). De quel type de radiation s'agit-il ?
2. Calculer en \(MeV\) l'énergie libérée lors de la désintégration du noyau de polonium \(210\).
3. En supposant qu'il y a pas d'émission secondaire, calculez en \(MeV\) l'énergie cinétique ainsi que la vitesse de la particule \(X\) émise.
   On donne \(M_{Po}= 210,0482u\); \(M_{Pb} = 206,0385u\); \(m_{\alpha} = 4,0015u\); \(1u = 931,5 MeV/C^2\)

IV) On réalise une expérience d'interférences lumineuses à l'aide du dispositif des fentes de Young pour lequel \(\alpha = 1mm\) et \(D = 2m\). Le système est éclairé par une lumière monochromatique de longueur d'onde \(400nm\).
Calculer la valeur de l'interfrange. Quelle est la nature de la frange centrale?