Olympiade asiatique de physique · Année 2019

Problèmes

Problème 1Une masse $m$ part du repos et glisse sur un plan incliné d'angle $\alpha$ avec l'horizontale. Le coefficient de frottement cinétique constant vaut $\mu_k$ ; le plan est assez long et $\tan\alpha>\mu_k$ , donc l'objet accélère vers le bas. Prendre $g=9.8\,\mathrm{m/s^2}$ . (a) Déterminer la réaction normale et le frottement. (b) Calculer l'accélération le long du plan. (c) Déterminer la vitesse après une distance $s$ et le temps correspondant.Solutions: 1
Problème 2Une particule positive de charge $q$ et de masse $m$ entre à la vitesse $v$ , perpendiculairement, dans un champ uniforme de norme $B$ . La région contient son orbite circulaire ; négliger pesanteur et effets relativistes. (a) Déterminer le rayon et le sens de rotation. (b) Trouver la période et la pulsation cyclotron. (c) Si elle parcourt un arc d'angle $\phi$ (en radians) avant de sortir, calculer durée et longueur d'arc et expliquer la dépendance en $v$ .Solutions: 1
Problème 3Une petite source émet un son pur de fréquence $f_s$ dans l'air immobile, où le son se propage à la vitesse $c$ . Elle se déplace en ligne droite vers un auditeur immobile à vitesse constante $v_s<c$ ; négliger échos et vent. (a) Pendant une période d'émission, déterminer l'espacement des fronts d'onde successifs devant la source. (b) Calculer la fréquence entendue $f_o$ . (c) Trouver les limites pour $v_s\to0$ et $v_s\to c^-$ , et expliquer l'augmentation lors de l'approche.Solutions: 1