Groupe socio-academique da travail-Discipline-Succès








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Exercice 27 Les appareils optiques

Un microscope d’intervalle optique  = 15cm est constitué d’un objectif de distance focale 2mm et d’un oculaire de distance focale 3cm

1- Qu’appelle-t-on intervalle optique d’un microscope ?

2.1 Quand est-ce que la puissance d’un appareil optique est dite intrinsèque ?

2.2 Calculer la puissance intrinsèque puis le grossissement commercial du microscope

2.3 Un globule rouge invisible à l’œil nu a un diamètre apparent égal à 2,1x10-5rad. Déterminer le diamètre apparent du globule rouge observé à travers le microscope.
Exercice 28 : Optiques

A-Lentilles sphériques mines (2pts)

On considère la figure ci-dessous où (L) est une lentille mine et S est un point lumineux.

1- Déterminer la vergence de la lentille (L) sachant qu’une graduation mesure 5 cm et donner la nature de la lentille.

2- Reproduire la figure et construire l’image S’ de S




S

F

F’

B- Œil et instrument d’optique

1- Définir : Distance minimale de vision distincte ; Mise au point d’un instrument optique

2- Un œil ne peut voir nettement que les objets placés entre 6 et 13,5 cm de son centre optique

2-1 Quel est le défaut de cet œil ?

2-2 Pour le corriger, on lui associe une lentille (L) située à 1 cm de son centre optique. Donner la nature et l distance focale de (L)

3- L’objectif et l’oculaire d’une lunette astronomique ont pour distances focales respectives :

O1F1 = 2m et O2F2 = 8cm. Leurs centres optiques sont distants de 208 cm. La distance angulaire de deux étoiles est  = 2.10-3 rad

3-1 La lunette est-elle afocale ? Pourquoi ?

3-2 Quel est le grossissement de cette lunette ?

3-3 Calculer la distance angulaire apparente des deux étoiles vues par un œil normal à travers la lunette.
EXERCICE 29 : Energie mécanique

A-Un avion airbus de 160t de masse possède une vitesse de 250km.h-1 au moment de l’atterrissage.

1- Quelle est la valeur de son énergie cinétique en ce moment ?

2-Déterminer la valeur de l’intensité de la force de freinage F supposée constante pour arrêter le mouvement de l’avion sur une distance de 2,5km

B- Un pendule simple est constitué d’un point matériel oscillant, sous l’action de la pesanteur à une distance d’un axe horizontal (). La longueur du pendule simple est la distance qui sépare l’axe du point matériel. Sa valeur est l = 0,20m et la masse du point matériel vaut m = 0,1kg. Le point matériel est écarté de sa position d’équilibre d’un angle  = 0,17 rad et abandonné sans vitesse initiale.

1- Reproduire le schéma du pendule et représenter les forces extérieures appliquées à la masse m

2- Exprimer en fonction de .m.l et g le travail des forces extérieures entre le lâché du pendule et son passage par la verticale (position d’équilibre). Faire l’application numérique.

3- Enoncer le théorème de l’énergie cinétique et en déduire l’énergie cinétique du pendule à son passage par la verticale
EXERCICE 30 : Energie électrique

Une batterie d’accumulateurs au plomb porte les indications suivantes : 24V ; 260A ; 65Ah.

1- Que signifient ces indications ?

2- Donner deux règles de protections de cette batterie

3- Cette batterie débite un courant d’intensité I= 13A dans un solénoïde de longueur l= 52 cm comportent N = 1000spires.

3-1 Quelle est la durée maximale de fonctionnement de cette batterie

3-2 Faire un schéma indiquant le sens du courant et quelques lignes de champ magnétique créées à l’intérieur du solénoïde par le courant. Calculer l’intensité B de ce champ magnétique.

4- Un petit carré de 3 cm de coté est formé de N’ spires (N’ = 100) et placé dans l’entre fer d’un électroaimant perpendiculairement au champ dont l’induction a pour valeur 0,5T. Les extrémités du fil reliées aux bornes d’un galvanomètre de résistance 1.

4-1 Calculer le flux magnétique à travers le carré.

4-2 On ramène à zéro et en 10 secondes, le courant dans l’électroaimant de façon linéaire.

Calculer la f.e.m d’induction e qui s’établit

4-3 Enoncer la loi de Lenz

4-4 Calculer l’intensité du courant induit si la résistance du cadre est 0,54  par mètre du fil

EXERCICE 31 :

1-Dans un œil normal, la rétine est à 15 mm du centre optique. Quelle est la vergence de cet œil au repos ?

  • Que devient cette vergence lorsque l’œil accommodé pour voir nettement un objet situé à 15cm ?

  • Que signifie l’expression « œil au repos » ?

2- L’objectif et l’oculaire d’une lunette astronomique ont pour distances focales respectives f1 = 16,2m et

f2 = 2,0cm. On observe, à travers cette lunette, la planète Jupiter dont le diamètre apparent est égal à 1,90x10-4rad. L’image finale est vue sous un angle de 0,152rad.

2.1- Définir les termes : diamètre apparent et grossissement (0,5x2pt)

2.2- Calculer le grossissement de la lunette et la puissance de l’oculaire (1pt)

2.3 Calculer le grossissement intrinsèque de la lunette (1pt)

3- Une lentille donne d’un objet réel situé à 80cm du centre optique une image réelle située à 20cm du même centre optique.

3.1 Quelle est la nature de la lentille ? Quelle est sa distance focale ? (0,5x2pt)

3.2 Calculer le grandissement. L’image est-elle droite ou renversée ? (0,5x2pt)
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