Physique Exercices incontournables (MP-PT)

Pour être à L'aise Dans Le Passage Du Cours Aux Exercices Et être Capable D'affronter Un Problème De Type Concours, L'étudiant De Classes Préparatoires Doit Connaître Un Certain Nombre D'exercices Fondamentaux Et En Maîtriser Parfaitement La Méthode De Résolution. Cet Ouvrage Propose D'accompagner L'élève Dans Cet Apprentissage, En étudiant De Fond En Comble La Méthode De Résolution Des Exercices Incontournables Du Programme De Physique De 2e Année Mp-pt : Les énoncés Sont Triés Par Difficulté Et Par Thème Du Programme ; La Méthode De Résolution Est Présentée étape Par étape, En Mettant L'accent Sur Les Astuces à Retenir Et Les Pièges à éviter ; Une Résolution, De Type Copie D'élève, Est Proposée Pour Chaque énoncé. Table des matières......Page 4 Partie 1 Mécanique du solide......Page 6 1.1 : Pendule pesant (MP-PT)......Page 8 1.2 : Machine d’Atwood (MP)......Page 10 1.3 : Yoyo (MP)......Page 14 1.4 : Poulie mobile (MP)......Page 16 1.5 : Barre sur un mur (MP)......Page 20 1.6 : Chaîne sur une table (MP)......Page 25 2.1 : Déplacement d’un solide sur un plan horizontal (MP)......Page 28 2.2 : Sphère sur un plan incliné (MP)......Page 34 2.3 : Sphère dans une cuvette (MP)......Page 40 2.4 : Voiture (MP)......Page 46 Partie 2 Électrocinétique......Page 52 3.1 : Montages fondamentaux avec des amplificateurs opérationnels(MP-PT)......Page 54 3.2 : Oscillateur de relaxation (MP-PT)......Page 58 3.3 : Oscillateur à pont de Wien* (MP-PT)......Page 61 3.4 : Oscillateur à résistance négative (MP-PT)......Page 64 3.5 : Filtre de Rauch et Fourier (MP-PT)......Page 68 3.6 : Passe-bande et réponse à un créneau (MP-PT)......Page 72 Partie 3 Électromagnétisme......Page 78 4.1 : Distribution volumique entre deux plans (MP-PT)......Page 80 4.2 : Distribution volumique entre deux sphères concentriques (MP-PT)......Page 88 4.3 : Champ et potentiel créés par deux fils infinis (MP-PT)......Page 90 4.4 : Champ électrostatique entre deux plaques (MP-PT)......Page 92 4.5 : Capacité d’un câble coaxial (MP-PT)......Page 94 4.6 : Superposition de nappes de courant planes (MP-PT)......Page 98 4.7 : Sphère en rotation* (MP-PT)......Page 103 4.8 : Courants de Foucault dans un cylindre (MP-PT)......Page 106 4.9 : Cylindre, courants induits et ARQS* (MP-PT)......Page 109 5.1 : Rail de Laplace (MP-PT)......Page 113 5.2 : Roue de Barlow (MP-PT)......Page 120 5.3 : Haut Parleur (MP-PT)......Page 124 5.4 : Moteur asynchrone (MP-PT)......Page 128 5.5 : Alternateur d’une éolienne (MP-PT)......Page 133 5.6 : Énergie magnétique du câble coaxial (MP-PT)......Page 137 5.7 : Pince ampèremétrique (MP-PT)......Page 140 5.8 : Transformateur torique (MP-PT)......Page 143 6.1 : Boule conductrice (MP-PT)......Page 150 6.2 : Système de conducteurs (MP-PT)......Page 153 6.3 : Condensateur sphérique et effets thermiques (MP-PT)......Page 157 6.4 : Condensateur cylindrique (MP-PT)......Page 161 6.5 : Microphone* (MP-PT)......Page 165 Partie 4 Propagation......Page 172 7.1 : OPPM dans le vide et vecteur de Poynting (MP-PT)......Page 174 7.2 : Propagation guidée et relation de dispersion (MP-PT)......Page 179 7.3 : Propagation guidée et vecteur de Poynting (MP-PT)......Page 183 7.4 : Réflexion sur un conducteur parfait (MP-PT)......Page 186 7.5 : Cavité résonante (MP-PT)*......Page 191 7.6 : Rayonnement dipolaire (MP)......Page 173 7.7 : Effet de peau et ARQS (PT)......Page 199 7.8 : Plasma (MP-PT)......Page 205 7.9 : Traversée de l’interface atmosphère – ionosphère (MP-PT)......Page 210 7.10 : Polarisation des ondes (MP)......Page 215 Partie 5 Optique ondulatoire......Page 218 8.1 : Fentes d’Young et largeur de la source (MP-PT)......Page 220 8.2 : Étoiles à l’infini et fentes d’Young (MP-PT)......Page 226 8.3 : Michelson en lame d’air (MP-PT)......Page 229 8.4 : Michelson en coin d’air (MP-PT)......Page 232 8.5 : Michelson et doublet du sodium (MP-PT)......Page 236 8.6 : Michelson et raie à profil rectangulaire (MP-PT)......Page 240 8.7 : Détermination de l’indice de l’air (MP-PT)......Page 243 8.8 : Vélocimétrie laser (MP-PT)......Page 246 8.9 : Miroirs de Fresnel (MP-PT)......Page 249 9.1 : Diffraction par une fente fine (MP-PT)......Page 252 9.2 : Diffraction par deux fentes fines (MP-PT)......Page 256 9.3 : Diffraction par une fente rectangulaire (MP-PT)......Page 261 9.4 : Translation de la source et de la fente fine (MP-PT)......Page 264 9.5 : Trous d’Young avec lame – Holographie* (MP-PT)......Page 267 9.6 : Diffraction par un réseau (MP-PT)......Page 272 Partie 6 Thermodynamique......Page 278 10.1 : Ailette de refroidissement (MP-PT)......Page 280 10.2 : Simple et double vitrage (MP-PT)......Page 285 10.3 : Fil parcouru par un courant (MP-PT)......Page 288 10.4 : Résistance thermique entre deux sphères (MP-PT)......Page 290 10.5 : Résistance thermique entre deux cylindres coaxiaux (MP-PT)......Page 293 10.6 : Chauffage d’une pièce (MP-PT)......Page 296 10.7 : Effet de cave (MP-PT)......Page 298 10.8 : Echangeur thermique (PT)......Page 101 10.9 : Échangeur thermique à contre courant* (PT)......Page 304 11.1 : Cube dans un four (MP)......Page 307 11.2 : Feuille d’aluminium entre deux parois planes (MP)......Page 309 12.1 : Étude de la détente dans une turbine à gaz (PT)......Page 312 12.2 : Compresseur réel à piston avec espace mort (PT)......Page 318 12.3 : Compresseur à deux étages (PT)......Page 321 12.4 : Pompe à chaleur avec pseudo source (PT)......Page 324 12.5 : Écoulement d’un gaz parfait dans une canalisation (PT)......Page 327 12.6 : Turboréacteur (PT)......Page 332 12.7 : Cycle de Rankine (PT)......Page 336 12.8 : Cycles avec surchauffe et resurchauffe (PT)......Page 340 12.9 : Cycle industriel de réfrigération (PT)......Page 345 Index......Page 351 Table des matières 4 Partie 1 Mécanique du solide 6 1. Étude cinématique et dynamique d’un solide 8 1.1 : Pendule pesant (MP-PT) 8 1.2 : Machine d’Atwood (MP) 10 1.3 : Yoyo (MP) 14 1.4 : Poulie mobile (MP) 16 1.5 : Barre sur un mur (MP) 20 1.6 : Chaîne sur une table (MP) 25 2. Lois de Coulomb du frottement de glissement 28 2.1 : Déplacement d’un solide sur un plan horizontal (MP) 28 2.2 : Sphère sur un plan incliné (MP) 34 2.3 : Sphère dans une cuvette (MP) 40 2.4 : Voiture (MP) 46 Partie 2 Électrocinétique 52 3. Électrocinétique 54 3.1 : Montages fondamentaux avec des amplificateurs opérationnels(MP-PT) 54 3.2 : Oscillateur de relaxation (MP-PT) 58 3.3 : Oscillateur à pont de Wien* (MP-PT) 61 3.4 : Oscillateur à résistance négative (MP-PT) 64 3.5 : Filtre de Rauch et Fourier (MP-PT) 68 3.6 : Passe-bande et réponse à un créneau (MP-PT) 72 Partie 3 Électromagnétisme 78 4. Calculs de champ électromagnétique 80 4.1 : Distribution volumique entre deux plans (MP-PT) 80 4.2 : Distribution volumique entre deux sphères concentriques (MP-PT) 88 4.3 : Champ et potentiel créés par deux fils infinis (MP-PT) 90 4.4 : Champ électrostatique entre deux plaques (MP-PT) 92 4.5 : Capacité d’un câble coaxial (MP-PT) 94 4.6 : Superposition de nappes de courant planes (MP-PT) 98 4.7 : Sphère en rotation* (MP-PT) 103 4.8 : Courants de Foucault dans un cylindre (MP-PT) 106 4.9 : Cylindre, courants induits et ARQS* (MP-PT) 109 5. Induction électromagnétique 113 5.1 : Rail de Laplace (MP-PT) 113 5.2 : Roue de Barlow (MP-PT) 120 5.3 : Haut Parleur (MP-PT) 124 5.4 : Moteur asynchrone (MP-PT) 128 5.5 : Alternateur d’une éolienne (MP-PT) 133 5.6 : Énergie magnétique du câble coaxial (MP-PT) 137 5.7 : Pince ampèremétrique (MP-PT) 140 5.8 : Transformateur torique (MP-PT) 143 6. Conducteur 150 6.1 : Boule conductrice (MP-PT) 150 6.2 : Système de conducteurs (MP-PT) 153 6.3 : Condensateur sphérique et effets thermiques (MP-PT) 157 6.4 : Condensateur cylindrique (MP-PT) 161 6.5 : Microphone* (MP-PT) 165 Partie 4 Propagation 172 7. Propagation 174 7.1 : OPPM dans le vide et vecteur de Poynting (MP-PT) 174 7.2 : Propagation guidée et relation de dispersion (MP-PT) 179 7.3 : Propagation guidée et vecteur de Poynting (MP-PT) 183 7.4 : Réflexion sur un conducteur parfait (MP-PT) 186 7.5 : Cavité résonante (MP-PT)* 191 7.6 : Rayonnement dipolaire (MP) 173 7.7 : Effet de peau et ARQS (PT) 199 7.8 : Plasma (MP-PT) 205 7.9 : Traversée de l’interface atmosphère – ionosphère (MP-PT) 210 7.10 : Polarisation des ondes (MP) 215 Partie 5 Optique ondulatoire 218 8. Interférences 220 8.1 : Fentes d’Young et largeur de la source (MP-PT) 220 8.2 : Étoiles à l’infini et fentes d’Young (MP-PT) 226 8.3 : Michelson en lame d’air (MP-PT) 229 8.4 : Michelson en coin d’air (MP-PT) 232 8.5 : Michelson et doublet du sodium (MP-PT) 236 8.6 : Michelson et raie à profil rectangulaire (MP-PT) 240 8.7 : Détermination de l’indice de l’air (MP-PT) 243 8.8 : Vélocimétrie laser (MP-PT) 246 8.9 : Miroirs de Fresnel (MP-PT) 249 9. Diffraction 252 9.1 : Diffraction par une fente fine (MP-PT) 252 9.2 : Diffraction par deux fentes fines (MP-PT) 256 9.3 : Diffraction par une fente rectangulaire (MP-PT) 261 9.4 : Translation de la source et de la fente fine (MP-PT) 264 9.5 : Trous d’Young avec lame – Holographie* (MP-PT) 267 9.6 : Diffraction par un réseau (MP-PT) 272 Partie 6 Thermodynamique 278 10. Diffusion thermique 280 10.1 : Ailette de refroidissement (MP-PT) 280 10.2 : Simple et double vitrage (MP-PT) 285 10.3 : Fil parcouru par un courant (MP-PT) 288 10.4 : Résistance thermique entre deux sphères (MP-PT) 290 10.5 : Résistance thermique entre deux cylindres coaxiaux (MP-PT) 293 10.6 : Chauffage d’une pièce (MP-PT) 296 10.7 : Effet de cave (MP-PT) 298 10.8 : Echangeur thermique (PT) 101 10.9 : Échangeur thermique à contre courant* (PT) 304 11. Rayonnement d’équilibre thermique 307 11.1 : Cube dans un four (MP) 307 11.2 : Feuille d’aluminium entre deux parois planes (MP) 309 12. Thermodynamique industrielle 312 12.1 : Étude de la détente dans une turbine à gaz (PT) 312 12.2 : Compresseur réel à piston avec espace mort (PT) 318 12.3 : Compresseur à deux étages (PT) 321 12.4 : Pompe à chaleur avec pseudo source (PT) 324 12.5 : Écoulement d’un gaz parfait dans une canalisation (PT) 327 12.6 : Turboréacteur (PT) 332 12.7 : Cycle de Rankine (PT) 336 12.8 : Cycles avec surchauffe et resurchauffe (PT) 340 12.9 : Cycle industriel de réfrigération (PT) 345 Index 351