Olympiade internationale de physique · Année 1999

Problèmes

Problème 1Un objet tombe du repos d’une hauteur H sous une pesanteur constante g. Déterminer sa vitesse après une chute x et la durée de la chute H. Utiliser le modèle idéal indiqué : les grandeurs sont constantes ou varient comme précisé, sans ajouter de frottement, de pertes ni d’action extérieure non mentionnés. Énoncer la convention de signe, conserver des unités cohérentes et n’employer l’approximation classique que si elle convient. (a) Établir l’équation qui gouverne le système à partir d’une loi fondamentale. (b) Résoudre pour la grandeur demandée dans les conditions données. (c) Vérifier le résultat par une limite, un signe ou une unité appropriés, puis donner l’expression et son sens physique.Solutions: 1
Problème 2Une tige de longueur ℓ se déplace à vitesse v perpendiculairement à la tige et au champ uniforme B, dans un circuit de résistance R. Négliger sa résistance. Déterminer f.é.m., courant et force de freinage. Utiliser le modèle idéal indiqué : les grandeurs sont constantes ou varient comme précisé, sans ajouter de frottement, de pertes ni d’action extérieure non mentionnés. Énoncer la convention de signe, conserver des unités cohérentes et n’employer l’approximation classique que si elle convient. (a) Établir l’équation qui gouverne le système à partir d’une loi fondamentale. (b) Résoudre pour la grandeur demandée dans les conditions données. (c) Vérifier le résultat par une limite, un signe ou une unité appropriés, puis donner l’expression et son sens physique.Solutions: 1
Problème 3Un photon de longueur d’onde λ diffuse par effet Compton sur un électron libre au repos, à l’angle θ. Déterminer la longueur d’onde finale et le décalage maximal ; masse électronique mₑ. Utiliser le modèle idéal indiqué : les grandeurs sont constantes ou varient comme précisé, sans ajouter de frottement, de pertes ni d’action extérieure non mentionnés. Énoncer la convention de signe, conserver des unités cohérentes et n’employer l’approximation classique que si elle convient. (a) Établir l’équation qui gouverne le système à partir d’une loi fondamentale. (b) Résoudre pour la grandeur demandée dans les conditions données. (c) Vérifier le résultat par une limite, un signe ou une unité appropriés, puis donner l’expression et son sens physique. E_i,E_f et p_i,p_f désignent les énergies et impulsions du photon avant/après ; E_e,p_e celles de l’électron diffusé.Solutions: 1