Quelques problèmes de physique du bac chinois

(traduits et parfois légèrement modifiés)

Pékin 2012

Sur la figure, un petit bloc de masse m se déplace en ligne droite sur une table horizontale rugueuse. Après avoir parcouru une distance de l, il quite la table à la vitesse v et atterrit  sur le sol. On sait que l = 1,4 m, v = 3,0 m/s, m = 0,10 kg, le coefficient de friction cinétique entre le bloc et le plateau est m = 0,25 et la hauteur du plateau est h = 0,45 m. La résistance de l'air est négligeable et l'accélération due à la gravité g = 10 m/s2. Déterminer:

(1) La distance horizontale s parcourue par le bloc durant sa chute.

(2) L'énergie cinétique Ek du petit block au moment où il atterit sur le sol.

(3) La vitesse initiale du petit objet  vo.

Shandong 2012

Les points a, b, c et d sont les quatre sommets d'un losange, l'angle abc = 120°. Trois chares identiques +Q sont placées aux sommets a, b et c, et une charge +q est placée d'abord au centre O puis au point d.

A. La force éléctrique sur la charge +q est plus grande lorsque celle-ci se trouve au point d ou au point O ?

B. Le potentiel éléctrique est plus grand au point d ou au point O ?

 mon dieu les povs pauvres jeune chinois .....  

 je préfère la poésie des Tang ! 

- sous le crépuscule des mimosas en fleur , mon hombre adorable me suit sans douleur !

Je vais poser une question certainement idiote , tant pis .

Y a t il beaucoup de suicides de jeunes là-bas , en lien avec les études et l'éducation ?

il y a une heure, Elbaid1 a dit :

 mon dieu les povs pauvres jeune chinois .....  

 je préfère la poésie des Tang ! 

- sous le crépuscule des mimosas en fleur , mon hombre adorable me suit sans douleur !

Oui ..

Il y a 3 heures, Elbaid1 a dit :

mon dieu les povs pauvres jeune chinois .....  

en quoi ? Tous les élèves du secondaire autour du monde font de la physique…
 

Il y a 2 heures, eriu a dit :

 

Je vais poser une question certainement idiote , tant pis .

Y a t il beaucoup de suicides de jeunes là-bas , en lien avec les études et l'éducation ?

 

Il y a une grosse pression sur l’éducation en Chine comme dans tous les pays asiatiques, donc je pense qu’il doit y avoir pas mal de suicides. Par contre comme dans les autres pays asiatiques, il n’y a pas beaucoup de drogue au lycée.

Il y a 4 heures, zebusoif a dit :

(traduits et parfois légèrement modifiés)

Pékin 2012

Sur la figure, un petit bloc de masse m se déplace en ligne droite sur une table horizontale rugueuse. Après avoir parcouru une distance de l, il quite la table à la vitesse v et atterrit  sur le sol. On sait que l = 1,4 m, v = 3,0 m/s, m = 0,10 kg, le coefficient de friction cinétique entre le bloc et le plateau est m = 0,25 et la hauteur du plateau est h = 0,45 m. La résistance de l'air est négligeable et l'accélération due à la gravité g = 10 m/s2. Déterminer:

(1) La distance horizontale s parcourue par le bloc durant sa chute.

(2) L'énergie cinétique Ek du petit block au moment où il atterit sur le sol.

(3) La vitesse initiale du petit objet  vo.

 

Shandong 2012

Les points a, b, c et d sont les quatre sommets d'un losange, l'angle abc = 120°. Trois chares identiques +Q sont placées aux sommets a, b et c, et une charge +q est placée d'abord au centre O puis au point d.

A. La force éléctrique sur la charge +q est plus grande lorsque celle-ci se trouve au point d ou au point O ?

B. Le potentiel éléctrique est plus grand au point d ou au point O ?

 

C’est un peu vicieux comme c’est posé car il me semble que le coefficient de friction et la distance l sont inutiles pour répondre aux 2 premières questions….

il y a 2 minutes, SpookyTheFirst a dit :

C’est un peu vicieux comme c’est posé car il me semble que le coefficient de friction et la distance l sont inutiles pour répondre aux 2 premières questions….

Mais pas pour la troisième 

pékin 2012 :

(1) La distance horizontale s parcourue par le bloc durant sa chute.

La distance horizontale s parcourue par le bloc durant sa chute est égale à la distance horizontale l parcourue sur la table avant de quitter la table. Par conséquent,

s = l = 1,4 m

(2) L'énergie cinétique Ek du petit block au moment où il atterit sur le sol.

L'énergie cinétique du petit bloc au moment où il atterit sur le sol est égale à la somme de l'énergie cinétique qu'il avait au moment où il a quitté la table et de l'énergie potentielle qu'il a perdue en tombant.

L'énergie cinétique au moment où il a quitté la table est égale à

Ek = 1/2 mv²

Ek = 1/2 * 0,10 kg * 3,0 m/s²

Ek = 0,15 J

L'énergie potentielle perdue en tombant est égale à

Epot = mgh

Epot = 0,10 kg * 10 m/s² * 0,45 m

Epot = 4,5 J

Par conséquent, l'énergie cinétique finale est égale à

Ek = Ek + Epot

Ek = 0,15 J + 4,5 J

Ek = 4,65 J

(3) La vitesse initiale du petit objet vo.

La vitesse initiale du petit objet vo est égale à la vitesse qu'il avait au moment où il a quitté la table. Cette vitesse peut être déterminée en utilisant la conservation de l'énergie mécanique.

L'énergie mécanique totale au début est égale à la somme de l'énergie cinétique initiale et de l'énergie potentielle initiale.

Etot = Ek + Epot

Etot = 1/2 mvo² + mgh

L'énergie mécanique totale à la fin est égale à l'énergie cinétique finale.

Etot = Ek

1/2 mvo² + mgh = 1/2 mv²

mvo² + 2mgh = mv²

vo² + 2gh = v²

vo² = v² - 2gh

vo² = 3,0 m/s² - 2 * 10 m/s² * 0,45 m

vo² = 1,5 m/s²

vo = √(1,5 m/s²)

vo = 1,2 m/s

Par conséquent, la vitesse initiale du petit objet vo est égale à 1,2 m/s.

Réponses:

(1) s = 1,4 m (2) Ek = 4,65 J (3) vo = 1,2 m/s

Shandong :

A. La force électrique sur la charge +q est plus grande lorsque celle-ci se trouve au point d.

En effet, la force électrique exercée par une charge ponctuelle sur une autre charge ponctuelle est proportionnelle à la charge de la première charge, à la charge de la deuxième charge, et à l'inverse du carré de la distance entre les deux charges.

Au point d, la charge +q est à la même distance de deux charges +Q. Par conséquent, la force électrique totale exercée sur +q est égale à la somme des deux forces électriques exercées par les charges +Q.

Au point O, la charge +q est à la même distance d'une seule charge +Q. Par conséquent, la force électrique totale exercée sur +q est égale à la force électrique exercée par la charge +Q.

Comme la force électrique est proportionnelle à la charge, la force électrique totale exercée sur +q au point d est plus grande que la force électrique totale exercée sur +q au point O.

B. Le potentiel électrique est plus grand au point O.

Le potentiel électrique créé par une charge ponctuelle en un point donné est proportionnel à la charge de la charge ponctuelle, et à l'inverse de la distance entre la charge ponctuelle et le point donné.

Au point d, la charge +q est à la même distance de deux charges +Q. Par conséquent, le potentiel électrique total créé par les charges +Q au point d est égal à la somme des deux potentiels électriques créés par les charges +Q.

Au point O, la charge +q est à la même distance d'une seule charge +Q. Par conséquent, le potentiel électrique total créé par la charge +Q au point O est égal à deux fois le potentiel électrique créé par une charge +Q au point O.

Comme le potentiel électrique est proportionnel à la charge, le potentiel électrique total créé par les charges +Q au point d est plus petit que le potentiel électrique créé par une charge +Q au point O.

Conclusion

La force électrique est plus grande au point d, tandis que le potentiel électrique est plus grand au point O.

Voici une représentation graphique des forces électriques et du potentiel électrique en fonction de la distance de la charge +q aux sommets du losange :

Force électrique

F(d) = 2F(O)

Potentiel électrique

V(d) = V(O) / 2

Il y a 8 heures, zebusoif a dit :

en quoi ? Tous les élèves du secondaire autour du monde font de la physique…

oui j'imagine ...  , pauvres monde .

Il y a 1 heure, Elbaid1 a dit :

oui j'imagine ...  , pauvres monde .

Quels étaient tes matières favorites au lycée ?

Il y a 9 heures, zebusoif a dit :

Quels étaient tes matières favorites au lycée ?

l'histoire  . et encore , des fois ils m'agaçaient , toujours la même histoire .  toute façon globalement j'étais allergique à l'école les méthodes l'environnement les élèves les profs l'enseignement le  système etc etc etc etc   bon et puis jai pas dépassé la 4em donc ça ete vite réglé  

Il y a 2 heures, Elbaid1 a dit :

l'histoire  . et encore , des fois ils m'agaçaient , toujours la même histoire .  toute façon globalement j'étais allergique à l'école les méthodes l'environnement les élèves les profs l'enseignement le  système etc etc etc etc   bon et puis jai pas dépassé la 4em donc ça ete vite réglé  

Moi l’histoire pas trop, parce qu’il faut mémoriser beaucoup de choses. En maths et physique il y a beaucoup moins de choses à retenir.