Olympiade asiatique de physique · Année 2000

Problèmes

Problème 1Deux masses $m_1=2.0\,\mathrm{kg}$ et $m_2=1.0\,\mathrm{kg}$ sont reliées par un fil léger inextensible passant sur une poulie idéale. $m_1$ repose sur un plan lisse incliné de $30^\circ$ sur l’horizontale et $m_2$ est suspendue. Le système est lâché au repos ; prendre $g=9.8\,\mathrm{m/s^2}$ . (a) Déterminer l’accélération et son sens. (b) Calculer la tension et la réaction sur $m_1$ . (c) Calculer la distance parcourue en $2.0\,\mathrm{s}$ si le fil reste tendu.Solutions: 1
Problème 2Une mole de gaz parfait monoatomique, initialement à $T_0=300\,\mathrm K$ et de volume $V_0=2.0\,\mathrm L$ , est chauffée dans un cylindre muni d'un piston libre ; la pression du gaz reste donc constante. Le volume atteint $2V_0$ . On suppose l'équilibre quasi statique, on néglige le frottement du piston et on prend $R=8.31\,\mathrm{J/(mol\,K)}$ . (a) Déterminer la température finale et la pression. (b) Calculer le travail fourni par le gaz et la variation de son énergie interne. (c) Calculer la chaleur reçue et en donner le signe.Solutions: 1
Problème 3Une lentille mince convergente a une focale $f=20\,\mathrm{cm}$ . Un objet de hauteur $h_o=2.0\,\mathrm{cm}$ est perpendiculaire à l’axe, à $u=30\,\mathrm{cm}$ côté objet. Négliger l’épaisseur ; distance objet et focale positives, image réelle au-delà avec $v>0$ , grandissement $m=-v/u$ . (a) Déterminer distance et nature. (b) Calculer grandissement, hauteur et orientation. (c) Placer l’écran pour une image nette.Solutions: 1