CNC 2003 TSI Physique I : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2003, filière TSI, en 4 heures. Thème : Cylindre sur plan incliné, microphone, haut-parleur et mesure de vitesse par effet Doppler.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- 1ère partie : étude d'un système mécanique. Cylindre lesté roulant sans glisser sur un plan incliné. Énergie potentielle, positions d'équilibre et stabilité, description qualitative du mouvement selon la position initiale, énergie cinétique, équation du mouvement et période des petites oscillations.
- 2ème partie : étude d'un microphone électrostatique. Condensateur à armature mobile et capacité au premier ordre. Équation différentielle du circuit de polarisation, régime établi, choix de la résistance pour une réponse peu dépendante de la fréquence, rôle du condensateur de liaison et amplificateur.
- 3ème partie : étude d'un haut-parleur électrodynamique. Force de Laplace et force électromotrice induite sur la bobine, équations mécanique et électrique couplées. Bilan de puissance, impédance motionnelle et schéma électrique équivalent avec trois composants en parallèle.
- 4ème partie : mesure d'une vitesse de translation par effet Doppler. Décalage de fréquence entre un émetteur fixe et un récepteur mobile d'ultrasons. Montage multiplieur, spectre du signal, filtre passe-bas qui isole la fréquence utile, lecture d'un enregistrement et valeur de la vitesse, structure du filtre et acquisition.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Grandeurs inertielles et cinétiques : masse, centre d'inertie, matrice d'inertie, torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
- Équations différentielles linéaires du second ordre
- Régime sinusoïdal forcé
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
- Amplificateur linéaire intégré
- Conversion électromécanique : machine à courant continu
- Signaux périodiques et filtrage linéaire
- Filtrage linéaire
- Électronique numérique
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