CNC 2013 TSI Physique I : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2013, filière TSI. Thème : Pendule simple et pendule isochrone, spectrogoniomètre à réseau.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Problème I, questions 1 à 8 : étude d'un pendule. Référentiel galiléen, énergie potentielle et mécanique, mouvements oscillatoire et révolutif, période sous forme d'intégrale, équation non linéaire, petites oscillations et isochronisme, pendule qui bat la seconde.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du second ordre, Description et paramétrage du mouvement d'un point, Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Questions 9 à 11 : acquisition du mouvement. Montage à potentiomètre et carte d'acquisition, choix du temps d'acquisition, lecture de la période et analyse du spectre d'un enregistrement à grande amplitude.
  À revoir : Électronique numérique, Signaux périodiques et filtrage linéaire, Mesures et incertitudes
• Questions 12 et 13 : écart à l'isochronisme et portrait de phase. Méthode de perturbation pour le terme en sin(θ) au troisième ordre, apparition de l'harmonique 3, variation de la période avec l'amplitude. Lecture du portrait de phase : équilibres, trajectoires oscillantes et révolutives, effet des frottements.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du second ordre, Oscillateurs électroniques, Signaux périodiques et filtrage linéaire
• Question 14 : pendule isochrone à joues cycloïdales. Fil enroulé sur un guide cycloïdal : abscisse curviligne, longueur de la joue, trajectoire de la masse, équation du mouvement par l'énergie et période indépendante de l'amplitude.
  À revoir : Fonctions vectorielles et arcs paramétrés, Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles, Description et paramétrage du mouvement d'un point
• Problème II, I. Goniomètre. Rôle et lecture du goniomètre, lentilles achromatiques, lunette de visée afocale : réglage, encombrement, grossissement, mise au point par la formule de Newton, et collimateur.
  À revoir : Optique géométrique et formation des images
• II. Réseau par transmission : relation fondamentale, minimum de déviation et mesures. Différence de phase entre fentes consécutives, relation du réseau, ordre zéro, allure de l'intensité, minimum de déviation, mesure du pas et de la longueur d'onde de la raie verte du mercure.
  À revoir : Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau, Modèle scalaire des ondes lumineuses, Optique géométrique et formation des images
• 8 à 10 : recouvrement des ordres, pouvoir dispersif et source bichromatique. Ordres complètement visibles pour le mercure, pouvoirs dispersifs comparés du prisme et du réseau, séparation du doublet du sodium dans le plan focal.
  À revoir : Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau, Optique géométrique et formation des images
• 11. Application : spectre d'une source inconnue. Longueurs d'onde déduites des angles mesurés, série de Balmer à partir des niveaux d'énergie de l'hydrogène et identification de la lampe.
  À revoir : Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau, Modèle scalaire des ondes lumineuses

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Description et paramétrage du mouvement d'un point
• Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Électronique numérique
• Signaux périodiques et filtrage linéaire
• Mesures et incertitudes
• Oscillateurs électroniques
• Fonctions vectorielles et arcs paramétrés
• Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• Optique géométrique et formation des images
• Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau
• Modèle scalaire des ondes lumineuses

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