Polynésie 2003 I- Des oscillations électriques à la cuve à ondes (9,5 pts)
Correction http://labolycee.free.fr ©

A) Étude du vibreur

a). uC(t) n'est pas une fonction périodique, car uC(t) ne reprend pas la même valeur à intervalles de temps égaux.
Les oscillations sont amorties, il s'agit d'un régime pseudo-périodique. L'amplitude de uC diminue au cours du temps.
b) E0 = [pic] à t = 0 s
E0 = 0,5 ( 30.10–6 ( (4,0)² E0 = 2,4.10–4 J = 0,24 mJ
c) à t = 30 ms E1 = 0,50 ( 30.10–6 ( (2,6)² E1 = 1,0.10–4 J = 0,10 mJ
d) Il y a eu dissipation d'énergie dans la bobine. Celle-ci possède une résistance électrique r, qui en raison de l'effet Joule, est à l'origine de dissipation d'énergie sous forme de chaleur.
e) On ne peut pas utiliser ce dispositif pour créer les oscillations à la surface de l'eau. Celui-ci créerait des oscillations mécaniques d'amplitudes décroissantes au cours du temps.
2. Entretien des oscillations
a) Entretenir les oscillations consiste à apporter régulièrement au circuit, de l'énergie électrique afin de compenser la perte d'énergie qui a eu lieu sous forme de chaleur.
b) Les oscillations deviennent alors périodiques, elles sont entretenues.
c) uC(t) est représentée par une courbe sinusoïdale. On peut alors utiliser ce montage pour créer des oscillations mécaniques sinusoïdales.
d) fréquence propre des oscillations : f0 = [pic] f0 = [pic] = 34 Hz

B) Étude des ondes

1. Mesure de la célérité des ondes
1.1.a) La longueur d'onde est la distance parcourue par l'onde pendant une durée égale à la période de l'onde. ( = v.T
1.1.b) ( = [pic]
1.2. AB = 7,0 cm représenté sur le schéma par 2,2 cm donc 1 cm schéma ( [pic] cm réels
4(1 représentées par 2,9 cm schéma
(1 = [pic]= 2,3 cm v1 = N1 .(1 v1 = 8,0 ( 2,3.10–2 = 0,18 m.s–1
1.3.a) 6(2 ( 2,5 cm schéma AB = 7,0 cm ( 2,2 cm schéma
(2 = [pic]= 1,3 cm v2 = N2 . (2 v2 = 17 ( 1,3.10–2 = 0,22 m.s–1
Donc si N varie alors v varie.
1.3.b) La célérité des ondes dépend de leur