Physique générale
Exercices 1ère année
Deuxième Semestre 2011-2012
Série 17
Exercice 19-54
Un cyclotron est utilisé pour accélérer des protons de masse1.67×10−27 kg jusqu'à la vi- tesse de3×107 ms−1, le dixième de celle de la lu- mière. Le champ magnétique est de1.5 T. Trou- ver le rayon orbital maximum et la fréquence de rotation.
Exercice 19-xx
On injecte des électrons dans un champ ma- gnétique uniformeB. La vitesse v des électrons fait un angle de30◦ avecB.
(a) Déterminer, en grandeur et en direction, l'accélération des électrons.
(b) Trouver la composante de la vitesse sui- vant le champ magnétique. Comment cette composante varie-t-elle au cours du temps ?
(c) Trouver la composante de la vitesse per- pendiculaire au champ. Montrer que cette composante est en rotation autour du champ et trouver le rayon qui correspond à cette rotation.
(d) Quelle est la distance parcourue parallèle- ment au champ durant une rotation com- plète ?
(e) Faire un croquis de la trajectoire de l'élec- tron.
Exercice 20-16
Les enroulements d'un transformateur ont respectivement 100 spires et 500 spires. On le connecte au secteur 120 V (courant alternatif).
Quelle est la tension aux bornes du secondaire si
(a) l'enroulement de 100 spires est connecté au secteur ?
(b) l'enroulement de 500 spires est connecté au secteur ?
Exercice 20-24 & 20-28
Montrer que :
1 henry (H) = 1 ohm-seconde (Ω·s)
= 1 weber-ampère−1(Wb·A−1)
= 1 joule-ampère−2(J·A−2).
Exercice 20-43
A 1000 Hz, une self et un condensateur ont des réactances égales. Quel est le rapport entre les réactances capacitives et inductives à 100 Hz ?
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Physique générale
Exercices 1ère année
Deuxième Semestre 2011-2012
Série 18
Exercice 21-xx
La vitesse moyenne du sang dans l'aorte au moment de la systole est de 1.5×10−2 ms−1. Quel est le déplacement de fréquence enregistré par un débitmètre Doppler utilisant une source de 105 Hz? (La vitesse du son dans le sang est 1570 ms−1.)
Exercice 21-63
Une espèce particulière de chauve-souris uti- lise une onde sonore pure de 83 kHz pour détec- ter des proies en mouvement. Lorsqu'une onde ayant subi un déplacement en fréquence est dé- tectée, la chauve-souris abaisse sa propre fré- quence d'émission jusqu'à ce que l'onde renvoyée s'ajuste à 83 kHz. Quelle est la fréquence d'émis- sion appropriée au cas d'une chauve-souris qui se déplace à la vitesse de 10 ms−1 vers une proie qui se rapproche d'elle à la vitesse de2 ms−1?
Exercice 22-3
On lâche une pierre dans un puits. Le bruit de l'impact dans l'eau se fait entendre trois se- condes plus tard. Quelle est la profondeur du puits ?
Exercice 22-22
Quelle est l'intensité d'une onde sonore cor- respondant à une amplitude de pression de 1 Pa dans l'air ?
Exercice 22-31
Donner le rapport des intensités de deux sons dont la puissance dière de dix décibels.
Exercice 23-26
Un réseau de diraction comportant 5000 traits par centimètre est éclairé en lumière jaune de 589 nm de longueur d'onde.
(a) Quelle est la position angulaire de la raie d'ordre 1 (m= 1) ?
(b) combien d'ordre peut-on observer ?
Exercice 23-35
Une fente mince est éclairée par de la lu- mière jaune de 589 nm de longueur d'onde. Si le maximum de diraction s'étend de 0 à 40 de- grés, quelle est la largeur de la fente ?
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