Insalyon physique 2006 tc tronc commun semestre 2

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DÉPARTEMENT DU PR EMIER CYCLE–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––DEVOIR DE SY NTHÈSE DE PH YSIQUE 14 Juin 200 6 Durée : 3 heu res (09h -12h)Tout  document e st  interdit.  Toute calculatr ice  d’un modèle  autre  que celui  autorisé,  est inte rdite. Les  élèves sont  priés  :­ d'indiquer leur  nom e t  groupe,  le  nombre d’intercalaires, soigneusement  numérotées,­ d’écrire  très lisiblement , de  soigner la  rédaction,  l’orthographe e t la  présentation maté rielle ;­ d'indiquer ou d'énoncer les lois ou principes utilisés, de justifier les résultats par des explications (claires, précises, concises)  indispensables à  une bonne  compréhension  de la  solution p roposée  ; ­ de m ettre  en évidence  les résul tats littéraux  ou numér iques  (les pr incipaux  étant  encadrés en couleur  autre  que r ouge).B AREME APPR OXIMA TIF sur 4 0: I :10 pts ; II :14 pts ; I II : 15 pts ; tenu e copies :1 ptProblème I : Balance électrostatique Les deux armatures d'un condensateur sont deux disques métalliques (A) et (B) de surface S et de masse M , d'axe commun z'Oz dont un vecteur aunitaire ascend ant est u . La distance entre (A) et (B) est z. Le s potentiels zde (A) et (B) sont V et V . (A) est placé sur un support isolant et fixe. (B) A Best suspendu par deux ressorts parfaitement isolants et peut se déplacer suivant l'axe z (figure 1). On suppose les armatures infinies dans des ...

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DÉPARTEMENT DU PREMIER CYCLE ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– DEVOIR DE SYNTHÈSE DE PHYSIQUE 14 Juin2006 Durée: 3 heures (09h -12h)

Tout document est interdit. Toute calculatrice d’un modèle autre que celui autorisé, est interdite. Lesélèves sont priés : - d'indiquer leurnometgroupe, lenombred’intercalaires, soigneusement numérotées, - d’écrire très lisiblement, de soigner la rédaction, l’orthographe et la présentation matérielle ; - d'indiquer ou d'énoncer les lois ou principes utilisés, de justifier les résultats par des explications (claires, précises, concises) indispensablesàune bonne compréhension de la solution proposée ; - de mettre enévidence les résultats littéraux ou numériques (les principauxétant encadrés en couleur autre que rouge). BAREME APPROXIMATIF sur 40: I :10 pts ; II :14 pts ; III : 15 pts ; tenue copies :1 pt

Problème I : Balance électrostatique Les deux armatures d'un condensateur sont deux disques métalliques (A) et (B) de surface S et de masse M a , d'axe commun z'Oz dont un vecteur unitaire ascendant estu z .La distance entre (A) et (B) est z. Les potentiels de (A) et (B) sont V A et V B . (A) est placé sur un support isolant et fixe. (B) est suspendu par deux ressorts parfaitement isolants et peut se déplacer suivant l'axe z (figure 1). On suppose les armatures infinies dans des directions perpendiculaires à z. Le champ de pesanteur est. g= -g u z z

u

(B)

e

(A)

(B)

(A)

M-m

Figure I.1

 L'espaceentre les armatures est vide. Lorsque les potentiels V A V et B sont nuls, le système est en équilibre lorsque (B) porte une masse M, la distance entre les armatures est alors z=e. Si on porte (A) au potentiel U positif en maintenant V B =0, soit U=V A -V B , il faut remplacer la masse M par M-m pour obtenir la même distance z=e entre les armatures. On obtient l'état d'équilibre (I).

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