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Savoir & Culture

Cours et Devoirs

Sujet : Marathon de la physique et des la chimie de JVC
MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 20:14:38

Problème 1 (niveau seconde) : Quelle est la masse volumique d'un mélange eau-éthanol dans les proportions 80%-20% en volume ? On donne les masses volumiques de l'eau et de l'éthanol : rhô_eau = 1,0 g/mL et rhô_éthanol = 0,79 g/mL.

Problème 2 (niveau terminale) : La 2e loi de Newton "montre" que quand on fait tomber un objet, sa vitesse au cours du temps ne dépend pas de sa masse. Pourtant, dans la réalité, on voit bien qu'une boule de pétanque tombe plus vite qu'une plume... à quoi est dû ce paradoxe apparent ?

Problème 3 (niveau terminale) : L'acide chlorhydrique est un acide fort, c'est-à-dire réagissant totalement avec l'eau. Pourquoi peut-on alors parler de solution aqueuse de concentration de 1,0 mol/L en acide chlorhydrique ?

Problème 4 (niveau sup/spé) : Lorsqu'on établit l'équation de d'Alembert pour une corde, on détermine que la célérité de l'onde est en sqrt(T/µ) avec T la tension de la corde et µ sa masse linéique. Pour vérifier cette loi, on peut par exemple mettre un poids au bout d'une corde pour avoir une valeur de la tension, et faire vibrer l'autre bout de la corde : c'est l'expérience de la corde de Melde. Cependant, on peut aussi faire vibrer une corde sans mettre un poids à son extrémité, ce qui devrait alors donner une vitesse de propagation nulle. Comment résoudre ce paradoxe apparent ?

Des petits problèmes qui me viennent à l'esprit, hésitez pas à compléter :ok:

Higgs
Niveau 23
26 février 2020 à 20:16:29

On fait tomber une craie de longueur L=7cm et de largeur 1cm.
Déterminer ce qu'il advient de la craie.

MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 20:18:02

Le 26 février 2020 à 20:16:29 Higgs a écrit :
On fait tomber une craie de longueur L=7cm et de largeur 1cm.
Déterminer ce qu'il advient de la craie.

Je viens pas polluer le topic des maths avec des problèmes à moitié ficelés, ça serait sympa de faire de même ici :(

Higgs
Niveau 23
26 février 2020 à 20:19:59

Sans dec je crois que c'était un oral de l'ENS

MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 20:22:52

Problème 5 (niveau 2nde/1ère) : Pourquoi la sudation (ou transpiration) est-elle "efficace" lors d'un effort physique ou d'une élévation de température du corps ?

Problème 6 (niveau lycée) : Pourquoi ne peut-on pas percevoir les très hautes fréquences sonores ?

Problème 7 (niveau collège/seconde) : Pourquoi peut-on dire que notre reflet est toujours plus jeune que nous ?

MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 20:29:40

Problème 8 (niveau 1ère) : Pourquoi est-il plus épuisant, d'un point de vue physique, de monter de 10 mètres en altitude que de marcher 10 mètres sur un terrain plat ?

MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 21:06:23

Le 26 février 2020 à 20:36:55 blue-tamere a écrit :
4:

C'est a cause du poids ou c'est plus subtil que ca?

on peut supposer que la corde est posée sur le sol, si ça peut aider, et que la propagation est contenue dans le plan du sol. du coup le poids ne joue pas là-dessus fondamentalement

-IceTea-
Niveau 8
26 février 2020 à 21:08:15

Pb 4 La tension appliquée par l'utilisateur sur la corde est effectivement nulle, mais on peut remplacer cette tension par une autre force. Comme le poids propre de la corde. Si au lieu de considérer une corde ayant une masse répartie tout du long, et qu'on considère plutôt une corde de masse nulle, avec une poids appliqué à son extrémité de norme correspondant à la masse de la première corde. On aurait donc un T != 0, et donc une célérité non nulle

J'ai bon ?

MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 21:10:17

Le 26 février 2020 à 21:08:15 -IceTea- a écrit :
Pb 4 La tension appliquée par l'utilisateur sur la corde est effectivement nulle, mais on peut remplacer cette tension par une autre force. Comme le poids propre de la corde. Si au lieu de considérer une corde ayant une masse répartie tout du long, et qu'on considère plutôt une corde de masse nulle, avec une poids appliqué à son extrémité de norme correspondant à la masse de la première corde. On aurait donc un T != 0, et donc une célérité non nulle

J'ai bon ?

cf ce que j'ai écrit à blue au dessus. on peut supposer être dans ce cas https://youtu.be/DbtQj8lNGFY?t=149 et du coup le poids ne joue pas

-IceTea-
Niveau 8
26 février 2020 à 21:16:12

Pb 9 ( Tle/Sup ) : Pourquoi l'eau présente conjointement sous formes S/L/V n'existe qu'à une pression et une température données ( appelées conditions du point triple ), et non pas dans un domaine entier de pression et de température ?

Pour le Pb 4 je continue de réfléchir :hap:

-IceTea-
Niveau 8
26 février 2020 à 21:34:24

Pb 4 Comme la célérité de l'onde est nulle, alors sa fréquence est nulle aussi, d'après l'une des équations découlant du théorème de Vashy-Buckingham https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_sur_une_corde_vibrante La corde est donc bien en vibration, mais avec une fréquence nulle et donc une période d'oscillations infinie

MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 21:44:18

Le 26 février 2020 à 21:34:24 -IceTea- a écrit :
Pb 4 Comme la célérité de l'onde est nulle, alors sa fréquence est nulle aussi, d'après l'une des équations découlant du théorème de Vashy-Buckingham https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_sur_une_corde_vibrante La corde est donc bien en vibration, mais avec une fréquence nulle et donc une période d'oscillations infinie

une onde n'est pas forcément périodique... parler de fréquence est pas pertinent ici. et rien n'est caché derrière des maths ou le théorème pi ici, la réponse est vraiment physique

MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 22:12:22

10 : j'ai du mal à imaginer comment interpréter physiquement les nombres. la somme des carrés peut être une surface totale, la somme des cubes un volume total... je me doute bien que pour les comparer il faut mettre une somme au cube et l'autre au carré, mais physiquement d'où ça vient je vois même pas :noel:

MecaFlu
Niveau 10
26 février 2020 à 22:58:15

tu peux toujours le poser en donnant l'indication de la formule, quitte à le mettre à un niveau plus haut :noel: sur le topic des maths ils vont assez loin en niveau aussi

Xsansrienbranle
Niveau 12
27 février 2020 à 08:42:03

J'ai du mal à voir quelle réponse simple tu attends à la 5 :noel:

Xsansrienbranle
Niveau 12
27 février 2020 à 08:49:12

Je me permet d'en poster un classique.
Problème 11 (spé): Pourquoi le système GPS utilise-t-il des ondes de plusieurs fréquences?

Blaine
Niveau 15
27 février 2020 à 10:41:54

Oral d'Ulm : on lance une pièce sur une table, montrer que les vitesses de translation et de rotation de la pièce s'annulent en même temps.

PCSI-PC-X_ENS
Niveau 6
27 février 2020 à 16:02:43

12.Niveau speOral X2014
Un homme de taille h saute en élastique depuis une platforme situee a une distance D du solau dessus d'un lac. Une extremite de la corde elastique est attachee a ses peids tandis que l'autre extremite est reliee a la platforme.Le sauteur s'elance de la platforme tete vers le bas et sans elan.
La longueur de la corde et sa raideur ont ete choisis de telle sorte que sa vitesse est nulle quand la tete effleure la surface de l'eau.Une fois la chute definitivement amortie, l'homme est suspendu a 8m au dessus du sol.
Question:Determiner la longueur a vide de la corde.

-IceTea-
Niveau 8
27 février 2020 à 16:50:06

Le 27 février 2020 à 08:49:12 Xsansrienbranle a écrit :
Je me permet d'en poster un classique.
Problème 11 (spé): Pourquoi le système GPS utilise-t-il des ondes de plusieurs fréquences?

Il y a des phénomènes de dispersion ( variation de la célérité de l'onde en fonction de la fréquence ), du coup une mesure avec une longueur d'onde ne donnerait pas la même distance au satellite par rapport à une autre longueur d'onde, donc autant en utiliser plusieurs et moyenner tout ça

-IceTea-
Niveau 8
27 février 2020 à 17:20:06

Le 27 février 2020 à 08:42:03 Xsansrienbranle a écrit :
J'ai du mal à voir quelle réponse simple tu attends à la 5 :noel:

On assimile la sueur à de l'eau pure. On a qm = sqrt(M/(2*Pi*R*T))*(Ps-P) avec M la masse molaire de l'eau, Ps la pression de vapeur saturante, P la pression de l'ambiance et T sa température. Connaissant qm, on a le flux : phi = qm*cp*deltaT. On admet l'ambiance à 25°C et la température du corps à 37°C. AN : qm = 0.106 kg.s-1.m-2 et phi = 5.301 kW.m-2

Sujet : Marathon de la physique et des la chimie de JVC
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