S E S S I O N D E 2 0 0 6
section : sciences physiques
D u r é e : 5 h e u r e s
concours interne
de recrutement de professeurs agrégés
et concours d’accès à l’échelle de rémunération
option : physique et chimie composition sur la physique
et le traitement automatisé de l’information
4B81-90
repère à reporter sur la copie
Calculatrice électronique de poche, y compris programmable, alphanumérique ou à écran graphique, à fonctionnement autonome, non imprimante, autorisée conformément à la circulaire n° 99-186 du 16 novembre 1999.
L’usage de tout document et de tout autre matériel électronique est rigoureusement interdit.
Dans le cas où un candidat repère ce qui lui semble être une erreur d’énoncé, il le signale très lisiblement
dans sa copie, propose la correction et poursuit l’épreuve en conséquence.
m = 9, 11 × 10
−31c = 3, 00 × 10
8 −1e = 1, 60 × 10
−19μ
0= 4π × 10
−7 −1ε
0μ
0ε
0c
2R + e
− e m
R
0R
0α
t − → −−→ = − → r = r − → e +e
rr R
R − → = k.r − → e
rk R e ε
0α
t = 0
ω
0ω
20= e
24πε
0mR
3.
R ω
0ν
0λ
0= 121, 8
a xy
− z
→ p = −e − → r p
x(t) p
y(t) p
0E
Mp
0ω
0m e
−
→ e
x, − → e
y, − → e
z−
→ =
0cos(ωt − kx) − → e
y 0k − →
− k
→
−
→ − → − →
−
→ R =
μ10[ − → ∧ − → ]
< − →
R >
0ε
0c
T < R(t) >=
T1 T0
R(t)dt
2
P
0−
→ =
0cos(ωt − kx) − → e
y+
0sin(ωt − kx) − → e
z−
→ − →
R k
( )
r = λ
−
→ p (t) = p
0cos(ωt) − → e
zθ
= −ω
2sin θ
4πε
0rc
2p
0cos[ω(t − r/c)] ;
ϕ=
θ/c.
−
→ − →
−
→ R < − →
R >
r − →
R r
P
R= ω
4p
2012πε
0c
3.
= 2πc/ω
p
x= p
0cos(ωt) p
y= p
0sin(ωt).
−
→
r α
−
→ = r
z
P
Rp
0ω
P
R= −dE
M/dt E
Mp
0p
0T = 2π/ω λ = 434, 1
dE
M/dt = −E
M/τ
τ E
M(t)
ω = 4, 34 × 10
15 −1τ
T
xy
.
a
N
x − →
=
0cos(ωt − kx) − → e
z−
→ e
zz x
¨
z + ω
2z = (−e/m)
0cos(ωt − kx).
z(t, x) ω
−
→ p (t) = −e.z − → e
zp
0P
R−
→ p
S P
i=
12ε
0c
20S P
RP
iP
i 0P
iE
0S x x + dx
dP
i(x)
dx = − P
i(x) .
N ω ω m c e
ω ω
ω
λ = 121, 8 N = 10
25 3ω
0−→
0
t = 0
z −→
0
=
0− → e
z−−→ = r − → e
r0
x x
) (
0 0
0 0
−→
0a
θ z t = 0
−−−→
0= a sin θ − → e
z− a cos θ − → e
y− → v
0= ω
0a − → e
xxyz z(t) t > 0
Z = x + iy i
2= −1 Z (t) Ω = e
0/2m
Ω ω
0Z (t) = (ia/2)e
iΩt[(1 − cos θ)e
−iω0t− (1 + cos θ)e
iω0t].
x(t) y(t)
ω
0z
x y ω
1= (ω
0+ Ω) ω
2= (ω
0− Ω)
−
→ p = −e − → r xyz
z −→
0
ν
0+Δν ν
0−Δν Δν
Δν Δν/ν
0= 0, 1 ν
0434, 1
x y
;
P
1 2
P 1 2
x
y f
= 1, 0
1
=
22
e = 1, 050
x
434, 1
λ
00
ν
0− Δν/2 ν
0+ Δν/2 ν
0
e = (
2−
1)
E(e) e
V
e ν c V
V = (E
2− E
1)/(E
2+ E
1) E
2E
1e V
L
c= c/Δν
ν
1= ν
0+ Δν ν
2= ν
0− Δν
I
0E(e)
e =
2−
1E(e)
Δν E(e)
Δν
ν
0Δν
i(t)
0= 15
u(t) r = 50 Ω
I t = 0
u(t)
E(e
I(ν) = I
δ
R
e(t) = vt i(t) v
E( t )
t
Ru(t)
∞
∞
∞
V
satV
sat= 15
v (t) − v (t) u
1(t) − u
2(t) = u(t)
1 2 3 4
s
1(t) u(t)
2
u(0) = 0 t
∞ ∞
s
3(t)
s
2(t) s
3(t)
8
= 100
79 10
9
= 2
10s(t)
s
4(t) s(t)
N = 2 τ = 3 × 10
−5e = 0, 2721 ν
0Δν
dP
T= hIdT h
h > 0
L
γ λ
I T
1(x = 0)
T
2(x = L) ρ c
T(x, t) x
x x+dx x x + dx
T (x, t) T(x)
T (x) d
2T (x)
dx
2= −KI
2K
λ = 400
−1 −1γ = 6 × 10
7 −1= 2
2T(x)
T (x) x = 0
x = L
T
2− T
1= 100 I
1I
x = 0 x = L L
I dT
I T
1T
2I < I
1T
2> T
1I
T(x)
I
2I
dT (x)
dx = T
2− T
1L
h = 2, 2 ×10
−6 −1I
2λ = c/ν
θ = λ/a
=
ANNEXE : EXTRAIT DU PROGRAMME DE PHYSIQUE-CHIMIE EN CLASSE TERMINALE SÉRIE S. B.O. N°4 HORS-SÉRIE DU 30 AOÛT 2001
(;(03/(6'¶$&7,9,7e6 &217(186 &211$,66$1&(6
(76$92,5)$,5((;,*,%/(6 2QGHVSURJUHVVLYHVPpFDQLTXHV 5HFRQQDvWUHXQHRQGHSURJUHVVLYHSpULRGLTXH
SpULRGLTXHV HWVDSpULRGH
([HPSOHVGDQVODYLHFRXUDQWHG¶RQGHV 1RWLRQG¶RQGHSURJUHVVLYHSpULRGLTXH 'pILQLUSRXUXQHRQGHSURJUHVVLYHVLQXVRwGDOH PpFDQLTXHVSURJUHVVLYHVSpULRGLTXHV 3pULRGLFLWpWHPSRUHOOHSpULRGHSpULRGLFLWp ODSpULRGHODIUpTXHQFHODORQJXHXUG¶RQGH
VSDWLDOH &RQQDvWUHHWXWLOLVHUODUHODWLRQO v7
([HPSOHVSULVGDQVQRWUHHQYLURQQHPHQW 2QGHSURJUHVVLYHVLQXVRwGDOHSpULRGHIUpTXHQFH FRQQDvWUHODVLJQLILFDWLRQHWO¶XQLWpGHFKDTXH GHODGLIIUDFWLRQG¶RQGHVPpFDQLTXHV ORQJXHXUG¶RQGHUHODWLRQO v7 vQ WHUPHVDYRLUMXVWLILHUFHWWHUHODWLRQSDUXQH
/DGLIIUDFWLRQGDQVOHFDVG¶RQGHVSURJUHVVLYHV pTXDWLRQDX[GLPHQVLRQV
VLQXVRwGDOHVPLVHHQpYLGHQFHH[SpULPHQWDOH 6DYRLUSRXUXQHORQJXHXUG¶RQGHGRQQpH ,QIOXHQFHGHODGLPHQVLRQGHO¶RXYHUWXUHRXGH TXHOHSKpQRPqQHGHGLIIUDFWLRQHVWG¶DXWDQW O¶REVWDFOHVXUOHSKpQRPqQHREVHUYp SOXV PDUTXpTXHODGLPHQVLRQG¶XQHRXYHUWXUH /DGLVSHUVLRQPLVHHQpYLGHQFHGHO¶LQIOXHQFH RXG¶XQREVWDFOHHVWSOXVSHWLWH
GHODIUpTXHQFHVXUODFpOpULWpGHO¶RQGHjODVXUIDFH 'pILQLUXQPLOLHXGLVSHUVLI
GHO¶HDXQRWLRQGHPLOLHXGLVSHUVLI ([SORLWHUXQGRFXPHQWH[SpULPHQWDOVpULHGH
'DQVOHFDVG¶XQHRQGHXOWUDVRQRUHRXVXUODFXYH SKRWRVRVFLOORJUDPPHDFTXLVLWLRQGHGRQQpHV
jRQGHVREVHUYDWLRQGHVPD[LPXPVHW DYHFXQRUGLQDWHXU«GpWHUPLQDWLRQGHOD
PLQLPXPVG¶DPSOLWXGHSRXUODGLIIUDFWLRQ SpULRGHGHODIUpTXHQFHGHODORQJXHXUG¶RQGH
5HFRQQDvWUHVXUXQGRFXPHQWXQSKpQRPqQH GHGLIIUDFWLRQ
6DYRLUIDLUHH[SpULPHQWDX[
5pDOLVHUXQPRQWDJHSHUPHWWDQWGHPHWWUH HQpYLGHQFHOHSKpQRPqQHGHGLIIUDFWLRQ GDQVOHFDVG¶RQGHVPpFDQLTXHVVRQRUHV
RXXOWUDVRQRUHV
/DOXPLqUHPRGqOHRQGXODWRLUH
)LJXUHVGHGLIIUDFWLRQSDUXQHIHQWHXQWURX 6DYRLUTXHpWDQWGLIIUDFWpHODOXPLqUHSHXWrWUH
XQREVWDFOH 2EVHUYDWLRQH[SpULPHQWDOHGHODGLIIUDFWLRQ GpFULWHFRPPHXQHRQGH
HQOXPLqUHPRQRFKURPDWLTXHHWHQOXPLqUH &RQQDvWUHO¶LPSRUWDQFHGHODGLPHQVLRQ 9pULILFDWLRQSDUGHVPHVXUHVGHODSHUWLQHQFH EODQFKHLULVDWLRQ GHO¶RXYHUWXUHRXGHO¶REVWDFOHVXUOHSKpQRPqQH
GHODUHODWLRQT OD REVHUYp
3URSDJDWLRQGHODOXPLqUHGDQVOHYLGH ([SORLWHUXQHILJXUHGHGLIIUDFWLRQGDQVOHFDV 'LVSHUVLRQGHODOXPLqUHEODQFKHSDUXQSULVPH 0RGqOHRQGXODWRLUHGHODOXPLqUHFpOpULWp GHVRQGHVOXPLQHXVHV
ORQJXHXUG¶RQGHGDQVOHYLGHIUpTXHQFH &RQQDvWUHHWVDYRLUXWLOLVHUODUHODWLRQO FQ 'LVSHUVLRQGHODOXPLqUHGDQVODYLHFRXUDQWH O F7 FQ ODVLJQLILFDWLRQHWO¶XQLWpGHFKDTXHWHUPH
,QIOXHQFHGHODGLPHQVLRQGHO¶RXYHUWXUH &RQQDvWUHHWXWLOLVHUODUHODWLRQT OD RXGHO¶REVWDFOHVXUOHSKpQRPqQHREVHUYp ODVLJQLILFDWLRQHWO¶XQLWpGHFKDTXHWHUPH pFDUWDQJXODLUHGXIDLVFHDXGLIIUDFWpSDUXQHIHQWH 'pILQLUXQHOXPLqUHPRQRFKURPDWLTXH RXXQILOUHFWLOLJQHVGHODUJHXUDT OD HWXQHOXPLqUHSRO\FKURPDWLTXH /XPLqUHPRQRFKURPDWLTXHOXPLqUH &RQQDvWUHOHVOLPLWHVGHVORQJXHXUVG¶RQGH SRO\FKURPDWLTXHIUpTXHQFHHWFRXOHXU GDQVOHYLGHGXVSHFWUHYLVLEOHHWOHVFRXOHXUV 3URSDJDWLRQGHODOXPLqUHGDQVOHVPLOLHX[ FRUUHVSRQGDQWHV
WUDQVSDUHQWVLQGLFHGXPLOLHX 6LWXHUOHVUD\RQQHPHQWVXOWUDYLROHWV 0LVHHQpYLGHQFHGXSKpQRPqQHGHGLVSHUVLRQ HWLQIUDURXJHVSDUUDSSRUWDXVSHFWUHYLVLEOH GHODOXPLqUHEODQFKHSDUXQSULVPHO¶LQGLFH 6DYRLUTXHODOXPLqUHVHSURSDJHGDQVOHYLGH G¶XQPLOLHXWUDQVSDUHQWGpSHQGGHODIUpTXHQFH HWGDQVOHVPLOLHX[WUDQVSDUHQWV
GHODOXPLqUH 6DYRLUTXHODIUpTXHQFHG¶XQHUDGLDWLRQ
PRQRFKURPDWLTXHQHFKDQJHSDVORUVTX¶HOOH SDVVHG¶XQPLOLHXWUDQVSDUHQWjXQDXWUH 6DYRLUTXHOHVPLOLHX[WUDQVSDUHQWVVRQWSOXV RXPRLQVGLVSHUVLIV
'pILQLUO¶LQGLFHG¶XQPLOLHXWUDQVSDUHQW SRXUXQHIUpTXHQFHGRQQpH
6DYRLUIDLUHH[SpULPHQWDX[
9pULILFDWLRQSDUGHVPHVXUHVGHODSHUWLQHQFH 5pDOLVHUXQPRQWDJHSHUPHWWDQWGHPHWWUH
GHODUHODWLRQT OD HQpYLGHQFHOHSKpQRPqQHGHGLIIUDFWLRQ
GDQVOHFDVG¶RQGHVOXPLQHXVHV 5pDOLVHUGHVPHVXUHVSHUPHWWDQWGHYpULILHU ODSHUWLQHQFHGHODUHODWLRQT OD
IMPRIMERIENATIONALE–6 000143–D’après documents fournis.