Université du Littoral – Côte d’Opale Licence des sciences, Calais
Questions d’examen TP physique L2-S4
Dmitrií Sadovskií 24 avril 2019
Une calculatrice simple, vos comptes rendus, vos notes du cours, et lestopos de TPsont autorisés, mais aucun autre livre ou document. Vous avez 1h30 pour préparer le montage, démontrer au prof vos manipulations, faire une présentation orale de 10min devant tout le groupe, et répondre aux questions eventuelles. Faites vérifier votre montage avant commencer les manipulations. Collez votre code barre (sans nom !) en tête de copie (compte rendu).
Etude d’un transformateur en charge: rapportn1/n2 = 2, tension d’entréeV1def = 60Hz,R1= 150Ω; pour 5–10 valeurs deR2(argumenter les valeurs choisies), mesurer la puissanceP2débitée au secondaire et tracerP2(R2); expliquer les branchements des appareils de mesure, utiliser l’oscilloscope et multimètre(s) pour mesurerV1etV2. Conclusions.
Induction (loi de Lenz): utiliser les bobines d’Helmholtz avecN = 200spires deR= 15cm ; l’oscilloscope aux bornes deR = 7Ω(entrée) et la bobine d’induction avecn = 20(sortie) ; en changant à la foi le courantIou la fréquencef mesurer et tracer l’amplitude de la tension induiteE(I)etE(f); démontrer le déphasage. Comparer avec la théorie.
Ondes centimétriques: mesurer la longueur d’ondeλet son incertitude∆λen utilisant l’interféromètre de Michelson (observer plusieurs maxima) ; mesurer l’indice de réfraction npour une mince plaque transparente. Expliquer (mieux démontrer) en detail le principe des mesures et les relations clé entre le déplacementδ,λetn.
Compressibilité et liquéfaction d’un gaz réel: Relever les valeursP(V)pour T = 40,45,50C ; tracer les courbes et expliquer leur différence qualitative ; choisir le comportement proche à un gaz parfait et tracerP V(RT)−1en fonction de V−1; évaluer le nombre des molesn(expliquer le principe) ; proposer et observer les(P, T, V)critdu point critique.
Expérience Clement-Desormes: Démontrer l’expérience et expliquer ses différentes étapes sur la diagramme des phases (en particulier les raisons pour les attentes entre les opérations) ; expliquer la mésure de la surpression ; trouverγet∆γ; justifier ou montrer théoriquement queγ >1.
Calorimètre: expliquer le principe de mesures (pourquoi faut il rester au voisinage de laTambiente ?) ; mesurer la chaleur massique de l’eau (distillée) ; par la suite, en utilisant l’eau dans le calorimètre, mesurer la chaleur lattente de fusion de la glace ; estimer les erreurs ; pour chaque expérience, expliquer son idée, et les principales sources des incertitudes
Vitesse du son: expliquer le phenomène exploité pour mesurerλ; démontrer le fonctionnement de l’appareil, visualiser les signaux sur l’oscilloscope, faire les mesures pour les fréquencesf de 1, 1.2, et 1.4 kHz, plusieurs max/min à chaque f; obtenirvet estimer∆v.
Machines thermiques, principes de Carnot: monter l’element Peltier PASCO comme moteur à chaleur (voir la fig.3 du topo) avecRW = 2Ω; mesurer son rendement en fonction de∆T(3 mesures) ; dans chaque cas, comparer les efficiences réellePW/Ph(sans corrections pour les pertes) et idéale (Carnot), voir eq.(1) dutopo.
