Physiques, corrections annales 2003

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EXERCICE III – ONDES EN QUESTIONS – 4 points
Les questions sont indépendantes Répondre aux questions suivantes en justifiant toutes vos réponses. Question 1 On excite l’extrémitéd’une corde à une fréquence de 50 Hz. Les vibrations se propagent le long de la corde avec une célérité de 10 m.s-1. Quelle est la longueur d’onde ? Question 2 Un faisceau de lumière,parallèle monochromatique, de longueur d’onde λ, arrive sur une fente horizontale de largeur a (a est de l’ordre du dixième de millimètre). Quelle figure de diffraction parmi celles proposéesdans l’annexe, schéma 1, observe-t-on sur l’écran situé à une distance D, grande devant a. Question 3 a) La fréquence d’une radiation lumineuse monochromatique, qui passe d’un milieutransparent à un autre milieu d’indice plus élevé, ne change pas. b) La longueur d’onde d’une radiation lumineuse monochromatique, qui passe d’un milieu transparent à un autre milieud’indice plus élevé, ne change pas. Ces affirmations sont-elles vraies ou fausses ? Question 4 k×T où T est la température absolue (en kelvin) et M M la masse molaire du gaz ; k est uneconstante. La célérité du son dans l’air est v = 4.1. La célérité du son diminue-t-elle quand la température augmente ? 4.2. La célérité du son varie-t-elle avec la fréquence ? 4.3. Lacélérité du son dans l’air est-elle de l’ordre de 1000 km.s-1 ? Question 5 Un pêcheur à la ligne est au bord d’un lac tranquille. Soudain un enfant vient perturber la surface de l’eau en jetantun caillou à quelques mètres du flotteur. Le flotteur se déplace-t-il à la célérité v de l’onde ? Question 6 Deux ébranlements se propagent en sens contraire sur une corde tendue. On areprésenté (annexe schéma 2) plusieurs situations possibles après leur point de rencontre. Choisir celle qui est physiquement possible.

ANNEXE Schéma 1

Schéma 2

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