Physic Labs

Olympiade internationale de physique · Année 1968

Problèmes

  1. Problème 1Deux masses m1>m2m_1>m_2 sont reliées par un fil léger inextensible passant sur une poulie légère sans frottement. Le fil reste tendu, le mouvement est vertical et gg est constant. On prend le bas positif pour m1m_1 et le haut pour m2m_2. (a) Déterminer l’accélération commune. (b) Déterminer la tension. (c) Calculer l’accélération pour m1=3m2m_1=3m_2 et vérifier le cas de masses égales. Conserver la convention de signe et les unités SI dans tout le calcul. Chaque partie utilise les résultats intermédiaires précédents, en appliquant une loi seulement dans le domaine où les hypothèses données sont valables. Comparer enfin les réponses aux conditions initiales et à une vérification indépendante.Solutions: 1
  2. Problème 2Un moteur de Carnot réversible fonctionne entre deux grands réservoirs aux températures absolues constantes Th>Tc>0T_h>T_c>0. Chaque cycle reçoit Qh>0Q_h>0 de la source chaude et rejette Qc>0Q_c>0 vers la source froide, sans autre échange. (a) Relier chaleurs et températures. (b) Déterminer le travail utile par cycle. (c) Calculer le rendement et étudier la limite TcoThT_c o T_h. Conserver la convention de signe et les unités SI dans tout le calcul. Chaque partie utilise les résultats intermédiaires précédents, en appliquant une loi seulement dans le domaine où les hypothèses données sont valables. Comparer enfin les réponses aux conditions initiales et à une vérification indépendante.Solutions: 1
  3. Problème 3Deux grandes plaques parallèles séparées de dd sont maintenues à une différence de potentiel V>0V>0 et créent un champ uniforme; on néglige les effets de bord. L’axe xx va de la plaque positive à la négative. Une particule de charge algébrique qq et de masse mm se trouve entre elles. (a) Déterminer le champ. (b) Déterminer la force, y compris si q<0q<0. (c) Calculer le travail et la variation d’énergie potentielle pour un déplacement ss selon xx. Conserver la convention de signe et les unités SI dans tout le calcul. Chaque partie utilise les résultats intermédiaires précédents, en appliquant une loi seulement dans le domaine où les hypothèses données sont valables. Comparer enfin les réponses aux conditions initiales et à une vérification indépendante.Solutions: 1