Concours blanc ENSAM — Physique-Chimie n°3

Un solide de masse $m=4$ kg, posé sur un sol horizontal, est tiré par une force constante $F=10$ N. Il subit également une force de frottement solide constante $f=2$ N qui s'oppose au mouvement. Son accélération $a=\dfrac{F-f}{m}$ vaut :

Une force constante effectue un travail $W=750$ J sur un solide en $t=30$ s. La puissance moyenne développée par cette force vaut :

Un oscillateur mécanique non amorti, de masse $m=1$ kg, possède une énergie mécanique totale constante $E_m=4{,}5$ J. Sa vitesse maximale $v_{max}$ (donnée par $\frac{1}{2}mv_{max}^2=E_m$) vaut :

Un solénoïde comportant $n=2000$ spires par mètre est parcouru par un courant $I=1{,}5$ A. Le champ magnétique à l'intérieur, $B=\mu_0 n I$ (avec $\mu_0=4\pi\times10^{-7}$ SI), vaut :

Une bobine d'inductance $L=0{,}6$ H est parcourue par un courant $I=2$ A. L'énergie magnétique $E=\dfrac{1}{2}LI^2$ qu'elle emmagasine vaut :

Une onde progressive périodique se propage à la célérité $v=3$ m/s, avec une longueur d'onde $\lambda=0{,}6$ m. Sa période temporelle $T=\dfrac{\lambda}{v}$ vaut :

Un rayon lumineux se réfléchit sur un miroir plan qui tourne d'un angle $\alpha=10°$ autour d'un axe contenu dans son plan (rayon incident fixe). Le rayon réfléchi tourne alors d'un angle :

Un noyau de nombre de masse $A=150$ possède une énergie de liaison totale $E_l=1200$ MeV. L'énergie de liaison par nucléon $\dfrac{E_l}{A}$ vaut :

Un objet en chute libre verticale (sans vitesse initiale) a une vitesse $v_y=gt$ (avec $g=10\ \text{m/s}^2$). À $t=2$ s, cette vitesse vaut :

Un circuit RLC série a pour caractéristiques $R=50\ \Omega$ ($R^2=2500$), $L=0{,}3$ H, $C=20\ \mu F$ (donc $4L/C=60000$). Puisque $R^2<4L/C$, le régime des oscillations libres de ce circuit est :

Dans une chaîne de transmission radio, le signal informatif (message) est transporté par une porteuse haute fréquence plutôt que d'être émis directement. La raison principale est que :

Au cours de la réaction $Mg_{(s)}+2H^+_{(aq)}\rightarrow Mg^{2+}_{(aq)}+H_{2(g)}$, l'espèce qui joue le rôle de réducteur (elle cède des électrons) est :

Lors de l'électrolyse d'une solution contenant des ions $Al^{3+}$, une intensité constante $I=1{,}5$ A traverse la cellule pendant $t=643$ s. Sachant que $Al^{3+}+3e^-\rightarrow Al$ (masse molaire $M(Al)=27$ g/mol, $F=96500$ C/mol), la masse d'aluminium déposée vaut environ :

Un livre repose immobile sur une table horizontale. D'après la première loi de Newton (principe d'inertie), on peut affirmer que :

Une particule de charge $q=2\times10^{-6}$ C se déplace à la vitesse $v=1\times10^{5}$ m/s, perpendiculairement à un champ magnétique uniforme $B=0{,}3$ T. La force de Lorentz $F=qvB$ qu'elle subit vaut :