Concours blanc ENSAM — Physique-Chimie n°2

Un solide de masse $m=1{,}5$ kg, initialement au repos, est tiré par une force constante $F=9$ N sur une distance $d=2$ m, sur un sol horizontal sans frottement. D'après le théorème de l'énergie cinétique, sa vitesse finale vaut :

Un solide de masse $m=0{,}6$ kg tombe verticalement en subissant une force de frottement $f=-kv$ (avec $k=3$ SI, $g=10\ \text{m/s}^2$). La vitesse limite $v_{\text{lim}}=\dfrac{mg}{k}$ vaut :

Un pendule élastique vertical, de raideur $k=40$ N/m, porte un solide de masse $m=0{,}16$ kg. Sa période propre $T_0=2\pi\sqrt{m/k}$ vaut environ :

Un condensateur plan est soumis à une tension $U=80$ V entre ses armatures distantes de $d=2$ cm. Le champ électrostatique uniforme $E=U/d$ entre les armatures vaut :

Un condensateur de capacité $C=500\ \mu F$ se charge à travers un résistor $R=1\ k\Omega$. La constante de temps $\tau=RC$ de ce dipôle vaut :

Une onde progressive se propage le long d'une corde. Un point situé à $d=2$ m de la source commence à vibrer avec un retard $\Delta t=0{,}4$ s. La célérité $v=d/\Delta t$ de l'onde vaut :

Un objet ponctuel est placé exactement au foyer objet $F$ d'une lentille mince convergente. L'image de cet objet se forme :

Deux satellites $A$ et $B$ décrivent des orbites circulaires autour de la Terre, de rayons $r_A$ et $r_B=9r_A$. D'après la troisième loi de Kepler ($T^2/r^3=\text{cste}$), le rapport $T_B/T_A$ vaut :

Un circuit RLC série ($L=0{,}1$ H, $C=4\ \mu F$) est soumis à une tension sinusoïdale forcée. Sa pulsation propre de résonance $\omega_0=\dfrac{1}{\sqrt{LC}}$ vaut :

Une onde lumineuse se propage dans un milieu transparent avec une célérité $v=2{,}25\times10^{8}$ m/s ($c=3\times10^{8}$ m/s). L'indice de réfraction $n=c/v$ de ce milieu vaut :

On fait réagir $n_0=1{,}5$ mol d'acide éthanoïque avec $n_0=1{,}5$ mol d'éthanol. Le rendement de l'estérification à l'équilibre est d'environ 67 %. La quantité de matière d'ester formée à l'équilibre est proche de :

Une pile est constituée d'une électrode d'argent ($E°(Ag^+/Ag)=+0{,}80$ V) et d'une électrode de plomb ($E°(Pb^{2+}/Pb)=-0{,}13$ V). Sa force électromotrice standard vaut :

Un échantillon radioactif contient initialement $N_0$ noyaux de demi-vie $t_{1/2}$. Après une durée $t=5\,t_{1/2}$, la fraction de noyaux restants $N/N_0$ vaut :

Un solide de masse $m=3$ kg, initialement au repos, est tiré par une force constante $F=20$ N sur une distance $d=5$ m, sur un sol horizontal exerçant une force de frottement constante $f=6$ N opposée au mouvement. D'après le théorème de l'énergie cinétique, sa vitesse finale vaut :

Un circuit RLC série ($R=8\ \Omega$, $L=0{,}2$ H) a une pulsation propre $\omega_0=2000$ rad/s. Son facteur de qualité $Q_0=\dfrac{L\omega_0}{R}$ vaut :