Olympiade internationale de physique · Année 1994

Problèmes

Problème 1Un objet est lancé verticalement vers le haut depuis le sol à la vitesse initiale $u$ ; négliger la résistance de l’air. Déterminer la hauteur maximale et le temps de retour au sol. On adopte un modèle idéal dans le référentiel du laboratoire : les paramètres donnés restent constants, sauf si le mouvement les fait varier. Préciser la convention de signe et employer les symboles définis de façon cohérente. (a) Écrire les lois ou contraintes qui gouvernent le processus. (b) Déduire symboliquement les grandeurs demandées et préciser leur sens physique. (c) Vérifier les dimensions et examiner une limite physique simple pour valider le résultat. Enfin, vérifier l’homogénéité de chaque équation et la compatibilité des résultats avec les conditions initiales. Aucune donnée numérique n’étant imposée, les réponses exactes sont exprimées avec les symboles définis.Solutions: 1
Problème 2Une tige conductrice de longueur $\ell$ se déplace à la vitesse $v$ , perpendiculairement à un champ uniforme $B$ . Ses extrémités sont reliées par une résistance $R$ en circuit fermé. Négliger la résistance de la tige ; déterminer la f.é.m. induite et le courant. On adopte un modèle idéal dans le référentiel du laboratoire : les paramètres donnés restent constants, sauf si le mouvement les fait varier. Préciser la convention de signe et employer les symboles définis de façon cohérente. (a) Écrire les lois ou contraintes qui gouvernent le processus. (b) Déduire symboliquement les grandeurs demandées et préciser leur sens physique. (c) Vérifier les dimensions et examiner une limite physique simple pour valider le résultat. Enfin, vérifier l’homogénéité de chaque équation et la compatibilité des résultats avec les conditions initiales.Solutions: 1
Problème 3Un photon de longueur d’onde $\lambda$ est rétrodiffusé à $180^\circ$ par un électron initialement au repos. Avec la longueur d’onde Compton électronique $\lambda_C=h/(m_ec)$ , déterminer la longueur d’onde diffusée. On adopte un modèle idéal dans le référentiel du laboratoire : les paramètres donnés restent constants, sauf si le mouvement les fait varier. Préciser la convention de signe et employer les symboles définis de façon cohérente. (a) Écrire les lois ou contraintes qui gouvernent le processus. (b) Déduire symboliquement les grandeurs demandées et préciser leur sens physique. (c) Vérifier les dimensions et examiner une limite physique simple pour valider le résultat. Enfin, vérifier l’homogénéité de chaque équation et la compatibilité des résultats avec les conditions initiales. Aucune donnée numérique n’étant imposée, les réponses exactes sont exprimées avec les symboles définis.Solutions: 1