Concours ENSA 2016 Physique-Chimie

Une salve d'ultrasons émise par un émetteur est reçue par deux récepteurs A et B distant de = 50cm, reliés aux voies YA et YB d'un oscilloscope. Les signaux reçues sont décalés l'un par rapport à l'autre de n = 6div et le coefficient de balayage est b = 0.25 ms.div^-1.

Exercice 2:

Un vibreur frappe la surface de l'eau d'une cuve à ondes à la fréquence de 5Hz. La distance séparant les crêtes des 5 vagues consécutives est de 6cm.

La position des crêtes des k vagues quand le vibreur est plus bas de sa course est de :

A) \( l_k = k \cdot \lambda \)

B) \( l_k = (k + 1) \cdot \frac{\lambda}{2} \)

C) \( l_k = (2k + 1) \cdot \frac{\lambda}{2} \)

D) \( l_k = k \cdot \lambda \)

Exercice 3:

Pour effectuer un plongeon, un plongeur saute d'un tremplin. Quand il quitte le tremplin, son centre d'inertie est en G0 à la hauteur de h = 5m au-dessus de l'eau et son vecteur vitesse \( V_0 \) tel que \( V_0 = 4.5 \, \text{m.s}^{-1} \) est incliné de 45° avec l'horizontale. En négligeant les frottements avec l'air et en considérant comme origine de l'énergie potentielle nulle en O (niveau de l'eau). On prendra \( g = 10 \, \text{m.s}^{-2} \) comme valeur de l'accélération de la pesanteur.

La vitesse de centre de masse \(G_{0}\) du plongeur dans l'eau en H vaux approximativement :

A) 10 m.s^-1

B) 11 m.s^-1

C) 12 m.s^-1

D) 13 m.s^-1

Exercice 4:

Un cascadeur souhaite réussir un saut dangereux avec sa voiture. Il s'engage alors sur un tremplin d'angle α et son centre d'inertie (véhicule + cascadeur) arrive en O avec une vitesse initiale \( V_0 \) qui fait le même angle avec l'horizontale.
Il voudrait que ce centre d'inertie atteigne le point C avec une vitesse parallèle au plan (horizontal) en ce point.

On néglige les frottements avec l'air et on note les données suivantes : \( g_0 = 10 \, \text{m.s}^{-2} \), \( OA = 3m \), \( AB = 20m \), \( BC = 6m \), \( m = 850 \, \text{Kg} \).

Pour réussir ce saut, le tremplin doit avoir une valeur d'angle α donnée par :

A) \( \tan(\alpha) = \frac{3}{5} \)

B) \( \tan(\alpha) = \frac{3}{10} \)

C) \( \tan(\alpha) = \frac{3}{20} \)

D) \( \tan(\alpha) = \frac{3}{40} \)

Pour réussir ce saut, la vitesse du centre de masse du véhicule en C doit avoir une valeur de :

A) \( 10 \sqrt{\frac{5}{3}} \)

B) \( 10 \sqrt{\frac{3}{5}} \)

C) \( 20 \sqrt{\frac{3}{5}} \)

D) \( 20 \sqrt{\frac{5}{3}} \)

Exercice 5:

Un satellite d'exploration a une trajectoire circulaire. Il évolue à une hauteur de h = 180 Km au-dessus de la terre. On donne le rayon de la terre \( R_T = 6370 \, \text{Km} \) et l'intensité de champ de pesanteur au niveau de la surface de la terre \( g_0 = 9.8 \, \text{m.s}^{-2} \).

La vitesse linéaire et la période du satellite sont exprimés par les expressions suivantes :

A) \( V = R_T \sqrt{\frac{g_0}{R_T + h}} \) et \( T = 2\pi \sqrt{\frac{(R_T + h)^3}{g_0 \cdot R_T^2}} \)

B) \( V = \sqrt{\frac{R_T + h}{g_0 \cdot R_T^2}} \) et \( T = 2\pi \sqrt{\frac{R_T^2}{g_0 ( R_T +h)^3}} \)

C) \( V = R_T \sqrt{\frac{g_0}{(R_T + h)^2}} \) et \( T = 2\pi \sqrt{\frac{(R_T + h)^3}{g_0 \cdot R_T^2}} \)

D) \( V = R_T \sqrt{\frac{g_0}{R_T + h}} \) et \( T = 2\pi \sqrt{\frac{(R_T + h)^3}{g_0 \cdot R_T}} \)

Exercice 6:

On considère un solide assimilé à un point matériel, dans un repère galiléen la somme des forces appliquées à ce solide est nulle.

Cocher la bonne réponse :

A) La vitesse est modifiée sans changement de sens et de la direction du mouvement.

B) Le solide se maintient en mouvement circulaire uniforme

C) La direction du mouvement est modifiée sans changement de la vitesse.

D) Le vecteur vitesse reste constant.

Exercice 7:

Un pendule simple est constitué d'une masse ponctuelle accrochée à un fil inexcensible de longueur l = 1 m. La mesure de sa période propre en un lieu situé sur la terre ou l'accélération de la pesanteur \( g_0 = 9.81 \, \text{m.s}^{-2} \) vaut \( T_0 = 2s \).

La période de ce même pendule sur la lune où \( g_L = \frac{g_0}{6} \) vaut :

A) \( \frac{\sqrt{3}}{2} s \)

B) \( \sqrt{3} s \)

C) \( 2\sqrt{6} s \)

D) \( 3\sqrt{3} s \)

Exercice 8:

L'explosion d'une bombe à hydrogène de masse 20Mt (Mt : million de tonnes) libère la même énergie que celle de 20Mt de trinitrotoluène (TNT). Sachant que la masse d'une tonne de TNT libère 4.18 × 10⁹ J. On prendra la vitesse de la lumière dans le vide \( 3 \times 10^8 \, \text{m.s}^{-1} \).

La perte de masse correspondante (masse d'une partie des constituants de la bombe qui s'est transformée en énergie cinétique communiquée à toute les particules formées) vaut approximativement :

A) 0.55 Kg

B) 0.65 Kg

C) 0.85 Kg

D) 0.95 Kg

Exercice 9:

Le Thorium ²²⁷₉₀Th est radioactif de type α. Sa demi-vie est égale à 18 jours. On dispose à t = 0 d'une source de Thorium de masse \( m_0 = 1 \mu g \).

La date \( t_2 \) au bout de laquelle la masse de thorium deviendra égale à \( m_2 = 1 \) ng est proche de :

A) 195 jours

B) 190 jours

C) 185 jours

D) 180 jours

Exercice 10:

Le sodium ²⁴₁₁Na est radioactif β^-, de durée demi-vie est égale \( t_{1/2} = 15 \) heures. La masse \( m_0 \) nécessaire de ²⁴₁₁Na pour que le débit de l'émission initiale au cours d'une période soit équivalent à un courant électrique de \( I = 0.1 \, \text{mA} \) est donnée par l'expression suivante :
Données : \( e = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{C} \), \( N_A = 6.02 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1} \), \( M(\text{Na}) = 24 \, \text{g.mol}^{-1} \)

Cocher la bonne réponse :

A) \( m_0 = \frac{24}{7} \cdot \frac{10^{-3} \cdot t_{1/2}}{N_A \cdot e} \)

B) \( m_0 = \frac{24 \times 10^{-4}\cdot t_{1/2}}{N_A \cdot e} \)

C) \( m_0 = \frac{24}{7} \cdot \frac{10^{-3}\cdot t_{1/2}}{N_A \cdot e} \)

D) \( m_0 = \frac{168 \times 10^{-3}\cdot t_{1/2}}{N_A \cdot e} \)

Exercice 11:

Un condensateur de capacité \( C = 5 \, \text{mF} \) est chargé à l'aide d'un générateur débitant un courant d'intensité constante \( I_0 = 2 \, \text{mA} \).

La tension aux bornes des deux armatures du condensateur et l'énergie électrique stockée dans ce dernier, au bout de 10 secondes sont données par les valeurs suivantes :

A) \( U_{AB} = 2V \) ; \( W_c = 10^{-2} \, \text{Joule} \)

B) \( U_{AB} = 4V \) ; \( W_c = 4 \times 10^{-2} \, \text{Joule} \)

C) \( U_{AB} = 6V \) ; \( W_c = 10^{-3} \, \text{Joule} \)

D) \( U_{AB} = 2V \) ; \( W_c = 10^{-3} \, \text{Joule} \)

Exercice 12:

Dans une bobine d'inductance \( L = 500 \, \text{mH} \) et de résistance interne \( r = 6 \, \Omega \), un générateur délivre une tension constante = 24V.

On ferme le circuit (générateur ; bobine) ; l'énergie stockée dans la bobine en régime permanant est de :

A) 1 Joule

B) 2 Joule

C) 3 Joule

D) 4 Joule

Exercice 13:

Soit un volume \( V = 100 \, \text{mL} \) d'une solution aqueuse d'acide éthanoïque \( \text{CH}_3\text{COOH} \), de concentration \( 10^{-2} \, \text{mol.L}^{-1} \), son pH à 25°C, vaut 3.4 (avec \( 10^{-3.4} = 4 \times 10^{-4} \)). Il y a eu une réaction acido-basique entre les couples \( \text{CH}_3\text{COOH}/\text{CH}_3\text{COO}^- \) et \( \text{H}_3\text{O}^+/\text{H}_2\text{O} \). En considérant que la transformation de l'acide éthanoïque en ions n'as pas été totale lors de sa mise en solution, le réactif restant en particule \( \text{CH}_3\text{COOH} \) a pour nombre de mole :

Cocher la bonne réponse :

A) \( 9.6 \times 10^{-4} \, \text{mol} \)

B) \( 19.2 \times 10^{-4} \, \text{mol} \)

C) \( 9.6 \times 10^{-5} \, \text{mol} \)

D) \( 19.2 \times 10^{-5} \, \text{mol} \)

Exercice 14:

Bilan de l'électrolyse d'une solution très concentrée de chlorure de sodium : \[ 2 \, \text{Na}^+_{aq} + 2 \, \text{Cl}^-_{aq} + 2 \, \text{H}_2\text{O}_{(l)} \rightarrow \text{Cl}_{2(g)} + \text{H}_{2(g)} + 2 \, \text{HO}^-_{aq} + 2 \, \text{Na}^+_{aq} \]
Données : couples mis en jeu : \( \text{Cl}_2/\text{Cl}^- \) ; \( \text{H}_2\text{O}/\text{H}_2 \) ; volume molaire \( V_m = 30 \, \text{L.mol}^{-1} \), \( 1F = 96500 \, \text{C.mol}^{-1} \).
Cette cellule d'électrolyse industrielle qui permet de préparer des gaz, fonctionne sous une tension \( U = 3.8 \, \text{V} \) avec une intensité \( I = 4.5 \times 10^4 \, \text{A} \).

Le volume de dichlore et le volume de dihydrogène produit en un jour sont identiques et leur valeur commune est plus proche de :

A) \( 6 \times 10^1 \, \text{m}^3 \)

B) \( 6 \times 10^2 \, \text{m}^3 \)

C) \( 6 \times 10^3 \, \text{m}^3 \)

D) \( 6 \times 10^4 \, \text{m}^3 \)

L'énergie consommée par m³ du dichlor préparé en un jour est proche de :

A) \( 2 \times 10^3 \, \text{J.m}^{-3} \)

B) \( 2 \times 10^5 \, \text{J.m}^{-3} \)

C) \( 2 \times 10^7 \, \text{J.m}^{-3} \)

D) \( 2 \times 10^9 \, \text{J.m}^{-3} \)

Exercice 15:

On souhaite protéger une lame de fer parallélépipédique Fe (solide) de surface \( S = 36.4 \, \text{cm}^2 \) en la recouvrant de zinc Zn (solide). Pour ce faire on pratique une électrolyse à anode soluble. Le bain est une solution concentrée de chlorure de Zinc II \( (\text{Zn}^{2+}, 2\text{Cl}^-) \).
Données : \( 1F = 96500 \, \text{C.mol}^{-1} \), \( M(\text{Zn}) = 60 \, \text{g.mol}^{-1} \), \( \mu_{\text{Zn}} = 7.14 \, \text{g.cm}^{-3} \).
On désire déposer une épaisseur de \( e = 50 \, \mu \text{m} \) de zinc sur l'intégralité de la surface de la lame de fer.

On suppose dans cette question que la masse de Zinc déposée sur l'électrode de fer est égale à la diminution de la masse de l'électrode de zinc. La durée de l'électrolyse si on applique un courant électrique d'intensité \( I = 0.5 \, \text{A} \) est proche de :

A) \( 8 \times 10^1 \, \text{s} \)

B) \( 8 \times 10^2 \, \text{s} \)

C) \( 8 \times 10^3 \, \text{s} \)

D) \( 8 \times 10^4 \, \text{s} \)

Concours d'accès en 1^ère année des ENSA Maroc Juillet 2016

Exercice 1:

Question 1 :

Exercice 2:

Question 2 :

Question 3 :

Exercice 3:

Question 4 :

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Question 5 :

Question 6 :

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Question 7 :

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Question 8 :

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Question 9 :

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Question 10 :

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Question 11 :

Question 12 :

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Question 13 :

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Question 14 :

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Question 15 :

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Question 16 :

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Question 17 :

Question 18 :

Exercice 15:

Question 19 :

Question 20 :

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Exercice 1:

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Exercice 2:

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Question 3 :

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Question 4 :

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Question 5 :

Question 6 :

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Question 7 :

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Question 8 :

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Question 9 :

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Question 10 :

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Question 11 :

Question 12 :

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Question 15 :

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