Concours blanc ENSAM — Physique-Chimie n°4

Un solide en rotation autour d'un axe fixe a un moment d'inertie $J=0{,}5$ kg$\cdot$m$^2$ et une vitesse angulaire $\omega=8$ rad/s. Son moment cinétique $L=J\omega$ vaut :

Un solide de masse $m=3$ kg descend d'une hauteur $h=6$ m ($g=10\ \text{m/s}^2$). La variation d'énergie potentielle de pesanteur $\Delta E_p=-mgh$ vaut :

Dans le modèle de Bohr, l'énergie totale $E$ d'un électron en orbite circulaire autour du noyau est une grandeur négative. Cela s'explique par le fait que :

Une spire circulaire de rayon $R=0{,}05$ m parcourue par un courant $I=8$ A crée en son centre un champ magnétique $B=\dfrac{\mu_0 I}{2R}$ (avec $\mu_0=4\pi\times10^{-7}$ SI) d'intensité :

Un conducteur de longueur $L=0{,}2$ m, parcouru par un courant $I=2$ A, est plongé perpendiculairement dans un champ magnétique uniforme $B=0{,}9$ T. La force de Laplace $F=BIL$ qu'il subit vaut :

Un conducteur ohmique est soumis à une tension $U=9$ V et traversé par un courant $I=3$ A pendant $t=90$ s. L'énergie électrique $W=UIt$ transférée vaut :

Un œil peut distinguer deux points comme séparés uniquement si l'écart angulaire sous lequel il les voit est :

Une masse d'eau $m=0{,}3$ kg (capacité thermique massique $c=4180$ J/(kg$\cdot$K)) subit une élévation de température $\Delta T=25$ K. L'énergie thermique reçue $Q=mc\Delta T$ vaut :

Un solide en rotation, de moment d'inertie $J=0{,}4$ kg$\cdot$m$^2$, tourne à la vitesse angulaire $\omega=5$ rad/s. Son énergie cinétique de rotation $E_c=\dfrac{1}{2}J\omega^2$ vaut :

Pour suivre en temps réel une transformation chimique impliquant une espèce colorée, la méthode la mieux adaptée est :

On prépare une solution d'acide benzoïque (acide faible, $K_a=6{,}3\times10^{-5}$) de concentration $C=0{,}05$ mol/L. En utilisant $[H_3O^+]\approx\sqrt{K_a\,C}$, le pH de cette solution vaut environ :

Lors du suivi cinétique d'une réaction, la concentration d'un réactif $X$ passe de $0{,}6$ mol/L à $0{,}4$ mol/L entre $t=0$ et $t=80$ s. La vitesse moyenne de disparition $v=-\dfrac{\Delta[X]}{\Delta t}$ vaut :

Un solide en rotation voit son moment d'inertie divisé par deux ($J\rightarrow J/2$) tandis que sa vitesse angulaire double ($\omega\rightarrow2\omega$), en l'absence de tout moment de force extérieur. Son moment cinétique $L=J\omega$ :

Pour déterminer le sens des lignes de champ magnétique créées par un fil rectiligne parcouru par un courant, la règle de la main droite s'énonce ainsi :

Un conducteur parcouru par un courant $I$ est plongé dans un champ magnétique uniforme $B$, non colinéaire à $I$. La force de Laplace $F$ qu'il subit est orientée de telle sorte que :