Les calculatrices sont autorisees Les deux problemes sont independants On fera l'application numerique chaque fois que cela est

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Les calculatrices sont autorisees Les deux problemes sont independants. On fera l'application numerique chaque fois que cela est possible, en veillant a preciser l'unite et a ne donner que les chiffres significatifs du resultat. *** N.B. : Le candidat attachera la plus grande importance a la clarte, a la precision et a la concision de la redaction. Si un candidat est amene a reperer ce qui peut lui sembler etre une erreur d'enonce, il le signalera sur sa copie et devra poursuivre sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu'il a ete amene a prendre. *** PROBLEME I JEUX D'EAU ET DE LUMIERE I.1 Verification des niveaux eau liquide métal eau liquide glace d'eau h h' bois Figure I.1 - I.1.1 Un glac¸on d'eau solide, a 0?C, flotte dans un verre d'eau a la meme temperature (Fi- gure I.1 a gauche). La fonte du glac¸on s'accompagne-t-elle d'une variation du niveau h de l'eau dans le verre ? On neglige la masse volumique de l'air devant celle de l'eau. - I.1.2 Un morceau de bois flotte dans un verre d'eau (Figure I.1 a droite). Sur le morceau de bois est posee une piece metallique.

  • liquide transparent d'indice

  • substance masse volumique

  • verre d'eau

  • indice de refraction n1

  • flacon de iodure de methylene liquide

  • iodure de methylene


Publié le : lundi 18 juin 2012
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Source : cpge-brizeux.fr
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Les calculatrices sont autorise´es Lesdeuxprobl`emessontinde´pendants.Onferalapplicationnum´eriquechaquefoisquecelaest possible,enveillanta`pr´eciserlunit´eet`anedonnerqueleschiffressignicatifsdure´sultat. *** N.B.:Lecandidatattacheralaplusgrandeimportancea`laclart´e,a`lapre´cisioneta`laconcisiondela r´edaction.Siuncandidatestamen´e`arepe´rercequipeutluisemblerˆetreuneerreurd´enonc´e,illesignalera sursacopieetdevrapoursuivresacompositionenexpliquantlesraisonsdesinitiativesquila´ete´amene´a` prendre. ***
PROBL`EMEI JEUX DEAU ET DE LUMIE`RE I.1 Ve´rification des niveaux glace d’eau métal
eau liquide
h
bois
eau liquide
h
Figure I.1 -I.1.1(erutare´pmeteme-Fisnnuetad,to0aClamˆau`aedeverrUnacgldno¸uaeilos`,ed gureI.1`agauche).Lafonteduglac¸onsaccompagne-t-elledunevariationduniveauhde l’eau dans le verre? On ne´glige la masse volumique de l’air devant celle de l’eau. -I.1.2eduaecromelruS.)eiFuger.I`1daortiansunverredeau(uaecobedosidettUornm boisestpose´eunepie`ceme´tallique.Lapie`cem´etalliqueglisseaufondduverre.Cemouve-" ment s’accompagne-t-il d’une variation du niveauhde l’eau dans le verre ? 1/13
I.2R´efraction D CB A n 2 n 1 Ecran Figure I.2 Un solide transparent d’indice de re´fractionn1cediindntnsun´edalong,estpaperarsnditeiluq de re´fractionn2(Figure I.2). Un faisceau lumineux, en incidence normale, vient e´clairer le solide, et apr`eslatraverse´edecelui-ci,illumineune´cransitue´souslesolide. -I.2.1altnrug-icessed,tusceraarlurllnEerrpoduisantd`elemesnoyarsetdenemnglorouped re´fract´esissusdeA,B,CetD,jusqu`al´ecran,danslecaso`ulindiceder´efractionn1est sup´erieura`n2p,iudsnafr´eeredontiac`osacelscidnilun1fne´seit`rairuen2. On ne tiendra pas comptedesrayonsr´e´echis. Ende´duireleszonesdeplusforteetdeplusfaibleintensit´elumineusesurl´ecran. I.3 Application Uncollectionneurdegemmesposs`edetroispetitespierrestransparentesetincolores:unemois-sanite, unzirconet un morceau deverrea` fort indice (flint), ainsi qu’un flacon de iodure de m´ethyl`eneliquide.Lesproprie´t´esphysiquesdecesquatresubstancessontre´sume´esdansletableau ci-dessous : 3 SubstanceMassevolumique(kg.m)Indiceder´efraction Zircon 46901,95 Moissanite 32102,70 Verre flint3740 1,64 Ioduredem´ethyl`ene33301,75 Lestroispierresonte´te´interverties,sibienqueleurpropr´etairedoitconduireunes´eriedexp´e-riences pour les reconnaˆıtre. -I.3.1emmiLsednoisrai-nnoctıˆamierde´menl`pee,etrmredeeloiudered´mteyhtroispierresdans tement l’une des trois pierres. Laquelle? -I.3.2
pierres iodure de méthylène verre dépoli
Figure I.3
miroir
2/13
Pierre numéro 1:Pierre numéro 2:  contour clair,contour sombre, Figure I.4
Lesdeuxpierresrestantessontpos´eessurunmorceaudeverred´epoli,recouvertesdeiodure deme´thyle`ne,puis´eclaire´esdepuislehaut.Unmiroirinclin´esitu´esousleverrede´poliper-metdobserverleverrede´poliparendessous(FigureI.3).Lapierrenume´ro1estentour´ee d’un contour brillant, et ses areˆtes vives sont sombres. La pierre nume´ro 2 est entoure´e d’un contoursombre,etlesarˆetesparaissentbrillantes(FigureI.4).Identierlespierresnume´ro1 et nume´ro 2.
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