Sujet du BAC SM Physique

1. Théorie : (6 points)

1. Dans un tableau, une étude comparative entre un oscillateur mécanique libre et un oscillateur électrique libre.
2. Rappeler le rôle et le fonctionnement d’un transformateur.

2. Pratique. (14 points)

1. 1) Une rame de métro, partant du repos, parcourt 160 m en 20 s. calculer l’accélération \( a_1 \) supposée constante du mouvement.

2) Partant d’une station A, avec l’accélération \( a_1 \), au bout d’un temps \( t_1 \), le conducteur coupe le courant. Compte tenu des actions de résistances, le mouvement a une décélération constante \( a_2 = 0,2m/s^2 \). La rame de métro arrive à la station suivante B avec une vitesse nulle. La distance \( AB = 500 m \).

Soient \( l_1 \) et \( l_2 \) les distances parcourues au cours de chaque phase du mouvement.

Etablir une relation entre \( l_1, l_2, a_1 et a_2 \).

3. Calculer la vitesse maximale de la rame et la durée du trajet AB.

2. Un dispositif interférentiel permet d’obtenir deux sources \( S_1 \) et \( S_2 \) synchrones et cohérentes. Le dispositif est éclairé par une lumière monochromatique de longueur d’onde \( λ = 0,55µm \)

1. a) Décrire et expliquer le phénomène observé sur un écran E parallèle au plan contenant les sources \( S_1 \) et \( S_2 \)

b) L’écran E étant situé à une distance \( D = 0,8 m \) du plan des sources ; on appelle d la mesure de N interfranges. Calculer la distance a séparant les deux sources \( S_1 \) et \( S_2 \).

On donne : \( N = 10 \)

2. On considère un point M sur l’écran, défini par \( OM = x \).

1. Déterminer \( x \) pour que le point \( M \) se trouve au milieu de la 5^e frange brillante.
2. Quelle doit être la longueur d’onde de la lumière utilisée pour que le point M défini en 2) a) se trouve au milieu de la 5^e frange sombre ?

3. 1) Quelle est le nombre de spire N d’une bobine, de longueur \( l = 30 cm \) et de diamètre \( d = 5 cm \), ayant une inductance \( L = 10 mH \) ? (On suppose le champ magnétique uniforme).

2) Quelle est l’énergie électromagnétique emmagasinée dans la bobine pendant la durée de l’établissent du courant quand celui-ci passe de la valeur zéro à la valeur \( I = 1,4A \) ?.