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Olympiade internationale de physique · Année 2017

Problèmes

  1. Problème 1Une masse mm attachée à un ressort léger de raideur kk se déplace horizontalement sans frottement. On l'écarte de AA de l'équilibre et on la lâche sans vitesse. Déterminer la période, la vitesse maximale et le premier instant de passage à l'équilibre. Modéliser chaque étape par la loi de conservation ou l’équation du mouvement appropriée; les grandeurs déclarées constantes le restent pendant cette étape. (a) Établir la relation physique qui gouverne chaque étape. (b) Déduire les grandeurs demandées des conditions initiales et des contraintes fournies. (c) Vérifier les signes, les dimensions et le comportement à la limite.Solutions: 1
  2. Problème 2Une barre conductrice de longueur L et de masse m glisse sans frottement sur des rails verticaux distants de L, dans un champ uniforme B perpendiculaire à leur plan. Le circuit comporte une résistance R; les autres résistances sont négligeables. Lâchée du repos, déterminer la vitesse limite et la puissance Joule correspondante. Modéliser chaque étape par la loi de conservation ou l’équation du mouvement appropriée; les grandeurs déclarées constantes le restent pendant cette étape. (a) Établir la relation physique qui gouverne chaque étape. (b) Déduire les grandeurs demandées des conditions initiales et des contraintes fournies. (c) Vérifier les signes, les dimensions et le comportement à la limite.Solutions: 1
  3. Problème 3Une source sonore de fréquence f0f_0 est immobile dans l'air où le son se propage à la vitesse cc. Un observateur se dirige vers elle à la vitesse u<cu<c. Déterminer la fréquence perçue et son augmentation en pourcentage par rapport à la fréquence émise. Modéliser chaque étape par la loi de conservation ou l’équation du mouvement appropriée; les grandeurs déclarées constantes le restent pendant cette étape. (a) Établir la relation physique qui gouverne chaque étape. (b) Déduire les grandeurs demandées des conditions initiales et des contraintes fournies. (c) Vérifier les signes, les dimensions et le comportement à la limite.Solutions: 1