PC 3AC - Examen Régional 2

I- Exercice 1 (8 pts)

1. Compléter les phrases suivantes par les mots de la liste suivante :

distance – mouvement – retardé –contact – référence – force

a- L’état de repos ou l’état de ______________ d’un corps se détermine par rapport à un autre corps appelé le corps de ______________ .

b- La nature du mouvement lors de freinage d’un mobile est un mouvement ______________ .

c- L’action mécanique est modélisée par une grandeur physique appelée la ______________ .

d- On distingue deux types d’action mécanique : action à ______________ et action de ______________ .

2. Mettre une croix (X) dans la case qui correspond à la proposition correcte.

a- On peut calculer la durée « t » du parcours en fonction de la vitesse « V » et la distance « d » par l’expression suivante :

$☐ t=V.d$  –  $☐ t=\frac{V}{d}$  –  $☐ t=\frac{d}{V}$

b- La loi d’Ohm s’exprime par la relation suivante :

$☐ U=\frac{R}{I}$  –  $☐ U=R.I$  –  $☐ U=\frac{I}{R}$

c- L’unité de la résistance électrique est :

$☐$ L’Ampère  –  $☐$ Le Volt  –  $☐$ L’Ohm

d- L’intensité du poids d’un corps s’exprime par la relation :

$☐ P=\frac{m}{g}$  –  $☐ P=\frac{g}{m}$  –  $☐ P=m.g$

3. Répondre par « Vrai » ou « Faux » aux propositions suivantes :

a- Le point d’application d’une force de contact répartie est toujours confondu avec le centre de gravité du receveur : _________

b- La déformation d’un corps résulte d’une action mécanique : _________

c- Le poids d’un corps est une force dirigée selon la verticale du lieu vers le haut : _________

d- La caractéristique d’un conducteur ohmique est une droite passante par l’origine du repère : _________

II- Exercice 2 (8 pts)

2-1/ Partie 1

La figure suivante représente une balle de masse $0,3Kg$ se reposant en équilibre sur le nez d’une otarie :

On donne l’intensité de la pesanteur$g=10 N.k{g}^{-1}$.

1. Déterminer les forces exercées sur la balle en les classant en forces à distance et forces de contact.

2. Déterminer l’intensité du poids $\overrightarrow{P}$ de la balle.

3)En appliquant la condition d’équilibre, déduire les caractéristiques de la force $\overrightarrow{F}$ exercée par le nez de l’otarie sur la balle. Justifier la réponse.

Justification de la réponse : ____________________________________________________

____________________________________________________________________________________

4. Représenter les deux forces $\overrightarrow{F}$ et $\overrightarrow{P}$ sur le schéma suivant en prenant comme échelle $1cm\leftrightarrow 1,5N$ :

2-2/ Partie 2

Mouad conduit sa voiture sur une route rectiligne à vitesse constante $V=72km.h^{-1}$.

Soudain Mouad aperçoit une personne au milieu de la route à une distance $D=110m$ de sa voiture, après une seconde (1s), il appuie sur les freins de la voiture, cette dernière s’est arrêté après une distance de freinage $D_F$.

On donne $D_F=\frac{0,3\times V^2}{K}$ avec : $V\left(m.s^{-1}\right)$ et$k=1,5$

1. Vérifier que la distance de réaction est $D_R=20m$.

2. Vérifier que la distance de freinage est $D_F=80m$.

3. Calculer la distance d’arrêt $D_A$ de la voiture.

4. Mouad va-t-il réussir à éviter d’heurter la personne aperçu ? Justifie ta réponse.

2-3/ Partie 3

Le graphique suivant représente la caractéristique d’un conducteur ohmique de résistance $R$ :

1. Indiquer graphiquement l'intensité I du courant électrique traversant le conducteur ohmique lorsqu’on applique entre ses bornes une tension $U=4,5V$.

2. Vérifier graphiquement que la valeur de la résistance de ce conducteur ohmique est $R=100\Omega$.

3. Quelle tension électrique doit-on appliquer aux bornes du conducteur ohmique pour qu’il soit parcouru par une intensité du courant électrique $I=300 mA$ ?

III- Exercice 3 (4 pts)

Parmi les appareils disponibles dans une maison, on trouve : des lampes, un fer à repasser et un four électrique.

• Chaque lampe porte les indications : (220V ; 55W).
• Le fer à repasser porte les indications : (220V ; 990W).
• Le four électrique porte les indications : (220V ; 1210W).

1. Calculer l’intensité efficace du courant électrique qui traverse le circuit domestique lors du fonctionnement du fer à repasser, du four et huit (08) lampes en même temps.

2. Sachant que l'intensité maximale du courant électrique pour cette installation domestique est $I_{max}=15A$, un deuxième fer à repasser identique au premier peut-il fonctionner simultanément avec les appareils précédents (mentionnés à la question 1) ?.

3. Calculer (en KWh) l’énergie électrique consommée pendant un mois (trente jours) lors d'un fonctionnement quotidien du fer à repasser pendant $t_1=15min$, du four électrique pendant $t_2=30min$ et quatre lampes pendant $t_3=5h$.

4. Calculer le nombre de tours du cadran du compteur pendant un jour, sachant que sa constante est $C=2,5 Wh/tr$.