Cinématique et dynamique du point : 752 questions de concours corrigées
156 épreuves X-ENS, Mines, Centrale, CCINP, E3A, Banque PT et Autres, sessions 2020 à 2026, filières MP, MPI, PSI, PC, PT, TSI, BCPST et MPSI.
- questions corrigées
- 752
- questions corrigées
- épreuves
- 156
- épreuves
- concours
- 9
- concours
- sessions
- 2020-2026
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Repérage, vitesse et accélération (coordonnées cartésiennes, polaires, cylindriques), lois de Newton et principe fondamental de la dynamique pour un point matériel, frottement fluide, pendule simple, tension et réaction.
Au programme : en sup (1re année) pour MP, PC, PSI, PT, MPI, TSI et BCPST.
Les questions, avec indice et corrigé
752 questions, incontournables d'abord, puis de la plus accessible à la plus difficile.
X-ENS Physique B PC 2026, Q1
Écrire l'équation du mouvement pour la n-ième masse.
X-ENS Physique MP 2026, Q10
Quel est le sens physique de la grandeur R_C ? Donner une relation géométrique entre R_C, θ et L.
- rayon de courbure
Mines-Ponts Physique 2 MP 2026, Q14
Montrer que le mouvement est uniforme. Exprimer la vitesse v(r) et la période τ du mouvement de l'étoile en fonction de r et des données. Pour le Soleil, situé à 8 kpc du centre galactique, des…
- mouvement circulaire uniforme
- troisième loi de kepler
- vitesse orbitale
Mines-Ponts Physique 2 PC 2026, Q1
Représenter, sur une figure, l'électron dans sa base cartésienne (eₓ, e_y, e_z) ainsi qu'un point M dont les coordonnées sphériques sont telles que r > 0, θ [0, π/2] et φ [0, π/2[, on précisera…
- coordonnée sphérique
- repérage du point
CentraleSupélec Physique 2 PC 2026, Q16
Déterminer l'équation différentielle vérifiée par ℓ(t). Introduire une pulsation propre ω₀, à exprimer en fonction de k et µ.
Banque PT Physique A PT 2026, Q1
Donner les expressions des trois forces s'exerçant sur une particule en mouvement durant la décantation.
- force de frottement fluide
- poussée d'archimède
- poids
ENS Physique BCPST 2025, Q25
Exprimer, dans la base polaire (e_r, e_θ), la vitesse v puis l'accélération γ du point S relativement au référentiel R₀.
- cinématique en coordonnées polaires
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2025, Q33
Reproduire le schéma simplifié du looping sur votre copie, et y représenter en M la base polaire (e_r, e_θ). Établir l’expression du vecteur accélération de M dans la base polaire (e_r, e_θ). On…
ENAC Physique MPSI 2025, Q2
Exprimer les composantes de la vitesse de M : A) v_r = r₀/τ e⁻t/τ B) v_r = -r₀/τ e⁻t/τ C) v_θ = r₀ Ω e⁻t/τ D) v_θ = r₀ Ω
- vitesse en coordonnées polaires
ENAC Physique MPSI 2025, Q3
Exprimer les composantes de l'accélération de M ; A) a_r = r₀ (1/τ² - Ω²) e⁻t/τ B) a_r = r₀/τ(1/τ + Ω) e⁻t/τ C) a_θ = (2r₀ Ω)/τ D) a_θ = -(2r₀ Ω)/τ e⁻t/τ
- accélération en coordonnées polaires
ENS Physique C PC 2024, Q1.a
Dans cette question on suppose que U est de la forme U(r) = U(r) = U₀ + 1/2 k r² où U₀ et k sont des constantes et k > 0. On pose ω = √(k/m). Montrer que chacune des fonctions x(t), y(t) et z(t)…
- équation différentielle du mouvement
- oscillateur harmonique
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q4
Établir que la vitesse v⁺ de la balle s'exprime selon la relation suivante : v⁺ = -rv⁻ + (1+r)v_s(t_i) où t_i est l'instant de l'impact balle-surface considéré.
- choc élastique
- changement de référentiel
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2024, Q2
Rappeler l'expression de la force exercée par un ressort sur un système attaché à son extrémité en prenant soin de définir toutes les grandeurs utiles et en utilisant un vecteur unitaire adapté…
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q5
Montrer que le mouvement est plan.
- force centrale
- moment cinétique
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q37
On note un élargissement des franges « vers le bas » que l'on attribue à l'action de la pesanteur sur la trajectoire initialement horizontale des molécules. Montrer par un calcul simple de mécanique…
- tir horizontal
- équation de trajectoire
E3A Physique-Chimie MP 2024, Q11
Exprimer L_O en fonction de mₑ, r et de dθ/dt.
E3A Physique-Chimie PSI 2024, Q16
Exprimer les vecteurs vitesse v et accélération a du point M dans la base polaire u_r, u_θ.
- cinématique en coordonnées polaires
E3A Physique-Chimie PSI 2024, Q18
Établir l'équation différentielle vérifiée par θ. On posera ω₀ = √(g/ℓ₀).
- pendule simple
- équation du mouvement
ENAC Physique MPSI 2024, Q8
Quelle relation v₀ et θ doivent-ils satisfaire pour que la cible soit atteinte? A) -gd²/2v₀²cos ²θ + dtan θ = h B) gd²/2v₀²cos ²θ - dtan θ = h C) gd²/v₀²sin ²θ + dtan θ = h D) gd²/2v₀²sin ²θ - dtan…
- équation de trajectoire
- balistique
X-ENS Physique MPI 2023, Q2
Que peut-on dire du mouvement du centre de masse des trois atomes ?
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q2
Établir les équations horaires du mouvement. Montrer que le mouvement est plan.
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q16
Établir l'équation différentielle du mouvement vérifiée par la fonction θ(t).
- pendule simple
- théorème du moment cinétique
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q7
Représenter sur un schéma l'association de deux ressorts en parallèle et donner l'expression de la raideur équivalente à cette association.
- association de ressorts
- raideur équivalente
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q5
En explicitant les lignes concernées du programme de la figure 4, expliquer son principe. Quelle méthode de résolution utilise-t-il ?
- méthode d'euler
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q9
Déterminer la vitesse moyenne v_c et l'incertitude-type de type A u( v_c ) sur cette moyenne dans le cas du casque classique.
- incertitude-type
- moyenne empirique
CCINP Physique-Chimie TSI 2023, Q12
Sans résoudre l'équation, déduire de la question précédente l'expression de la vitesse limite théorique pouvant être atteinte par la sonde avec cette hypothèse, au bout d'un temps infiniment long.
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q1
Rappeler la définition d'un référentiel galiléen. À quelle(s) condition(s) peut-on considérer le référentiel terrestre comme galiléen ?
- référentiel galiléen
- référentiel terrestre
ENS Physique BCPST 2022, Q10
Exprimer, en fonction de g et τ^, la vitesse limite de chute v_z^. Calculer la valeur de |v_z| pour chacun des rayons R = 20 et R = 100 .
- vitesse limite
- chute avec frottement
ENS Physique C PC 2022, Q2
Écrire l'équation vectorielle du mouvement de la masse m, puis la projeter dans la base mobile (e_r, e_α) définie sur la Fig. 1(b) (on supposera son mouvement plan).
ENS Physique C PC 2022, Q3
Dans quelle limite le pendule simple peut-il être approximé par un oscillateur harmonique ? On se placera dans cette limite par la suite. Exprimer sa pulsation propre ω₀. Déterminer la période…
Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q9
Quelle est la dimension de E ? Montrer que, dans ce régime, le comportement mécanique du fil peut être assimilé à celui d'un ressort de constante de raideur k que l'on exprimera en fonction des…
- module de young
- raideur
- analyse dimensionnelle
E3A Physique-Chimie MP 2022, Q2
On note z(t) = ℓ(t) - ℓ₀ la position de la masselotte. Établir l'équation différentielle dont z(t) est solution pour t > 0.
- oscillateur harmonique amorti
- principe fondamental de la dynamique
Banque PT Physique A PT 2022, Q28
Exprimer le vecteur position et le vecteur vitesse du point M en fonction de R, θ, z et de leurs dérivées temporelles θ, z.
- coordonnée cylindrique
- vecteur vitesse
ENAC Physique MPSI 2022, Q8
On note a_C le vecteur accélération du skieur au point C. Que peut-on affirmer : A) a_C = 0 B) a_C · eₓ = 0 C) a_C · e_z = 0 D) |a_C| = v_C²/b
- repère de frenet
- accélération normale
ENS Physique BCPST 2021, Q43
Établir l'équation différentielle vérifiée par l'abscisse xₘ(t) de la masse m. On fera apparaître la variable L(U) définie par L(U) = (F(U))/k. En régime quasi-statique, que représente L(U) ?
- principe fondamental de la dynamique
- actionneur piézo-électrique
ENS Physique BCPST 2021, Q47
Établir l'équation différentielle d'évolution de l'abscisse x_M de la masse M.
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q29
Établir l'équation différentielle dont est solution l'abscisse s de l'aimant.
Banque PT Physique A PT 2021, Q8
Linéariser l'équation précédente en considérant θ « petit » ; en déduire l'équation horaire θ(t).
- oscillateur harmonique
- approximation des petits angles
ENS Physique BCPST 2020, Q17
En supposant que l'expression statique de la poussée d'Archimède reste applicable dans ces conditions, établir l'équation différentielle vérifiée par la vitesse V de la sphère.
ENS Physique BCPST 2020, Q18
En déduire l'évolution de la vitesse en fonction du temps t en supposant que la sphère est lâchée sans vitesse initiale. Montrer enfin que la sphère tombe dans la direction de la pesanteur et…
Mines-Ponts Physique 2 MP 2020, Q5
En écrivant le principe fondamental de la dynamique à cet électron, déterminer sa vitesse limite dans ce modèle. En déduire l'expression de la conductivité électrique γ du matériau.
- modèle de drude
- conductivité électrique
- vitesse limite
Banque PT Physique A PT 2020, Q9
Justifier que le mouvement de C₁ est plan.
- mouvement plan
- moment cinétique
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2026, Q19
Définir une fonction `euler(u0,F,dt,N)` qui applique le schéma d'Euler explicite pour résoudre numériquement une équation différentielle du premier ordre.
- méthode d'euler
- programmation python
CentraleSupélec Physique 2 PC 2026, Q17
Montrer que la longueur de la liaison ℓ(t) = x_B(t) - x_A(t) est solution de la même équation différentielle obtenue à la question Q16. Exprimer µ, appelée masse réduite du système, en fonction de…
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2026, Q2
Déterminer la vitesse v de l'ensemble constitué du mouton, de l'enclume et de la tige juste après le choc.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q1
Établir l'expression de la durée du plongeon t₁ (durée de la phase de vol jusqu'au point E d'entrée dans l'eau) en fonction des variables H₀, v₀, g et α. Déduire l'expression de la distance L₁…
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q27
Établir l'équation différentielle vérifiée par la norme de la vitesse du plongeur après son entrée dans l'eau.
- principe fondamental de la dynamique
- traînée hydrodynamique
- poussée d'archimède
CCINP Modelisation PC 2026, Q8
En combinant les relations (1) et (2), montrer que la variable x vérifie l'équation différentielle : µ x + kx = kxₑ où µ est la masse réduite du système AB. Exprimer µ en fonction de m_A et de m_B.
CCINP Modelisation PSI 2026, Q2
Exprimer la relation entrée-sortie entre x₃ et θ₁ sous la forme x₃ = f(θ₁, R, L). Justifier que la relation entrée-sortie donnée ci-dessous est la seule solution possible. x₃ = R cos θ₁ + √(L² - (R…
CCINP Physique MP 2026, Q2
Déterminer l'équation différentielle vérifiée par θ(t). Indiquer comment mesurer la valeur de l'intensité du champ de gravitation gₒ grâce à un chronomètre.
Banque PT Physique A PT 2026, Q2
À partir de la seconde loi de Newton, établir l'équation différentielle sur v_z, projection selon e_z de la vitesse de la particule. Déterminer alors, en fonction de ρ₀, ρₑ, r, η et de…
- deuxième loi de newton
- vitesse limite
ENAC Physique MPSI 2026, Q10
Déterminer l'équation du mouvement de A : A) θ-ω₀²sin θ=0 avec ω₀=(gsin α/b)¹/² B) θ+ω₀²sin θ=0 avec ω₀=(gsin α/b)¹/² C) θ-ω₀²sin θ=0 avec ω₀=(gcos α/b)¹/² D) θ+ω₀²sin θ=0 avec ω₀=(gcos α/b)¹/²
- théorème du moment cinétique
- oscillateur mécanique
ENAC Physique MPSI 2026, Q11
Le palet est abandonné sans vitesse initiale depuis la position θ(0)=θ₀. Déterminer θ(θ) : A) θ(θ)=±√(2)ω₀(cos θ-cos θ₀)¹/² B) θ(θ)=±√(2)ω₀(cos θ+cos θ₀)¹/² C) θ(θ)=±√(2)ω₀(sin θ₀-sin θ)¹/² D)…
- théorème de l'énergie mécanique
- intégrale première
ENS Physique BCPST 2025, Q16
Établir l'expression, dans le cadre de cette approximation, de la vitesse limite de sédimentation v_s d'une particule solide dans le nuage, soumise à l'accélération de la pesanteur g. On exprimera…
- vitesse limite
- formule de stokes
X-ENS Physique B PC 2025, Q17
On s'intéresse aux trajectoires pour lesquelles l'électron s'échappe de l'atome. On reprend l'équation du mouvement déterminée à la question 14, dans laquelle on néglige désormais le champ du noyau…
X-ENS Physique MPI 2025, Q3
On admet que le résultat obtenu à la question 1 reste valable lorsque la densité de charges dépend du temps. Écrire l'équation du mouvement d'un électron de la plaque, de masse m, sous l'effet du…
Mines-Ponts Physique 1 PSI 2025, Q1
En négligeant tout frottement, montrer que la trajectoire des gouttes est parabolique et que la portée maximale est atteinte lors d'un tir sous un angle de 45° (figure 2). Exprimer v₀ en fonction de…
- mouvement balistique
- portée
- débit volumique
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2025, Q15
Montrer que les grandeurs i(t) et z(t) vérifient l'équation différentielle : (d² z)/(d t²)+ω₀/Qₘ (d z)/(d t)+ω₀² z(t)=-β i(t) où ω₀, Qₘ et β sont à exprimer en fonction de K, M, λ, r, N et B₀.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2025, Q43
Exprimer la force gravitationnelle exercée par la Terre sur un nano-satellite. En déduire l’expression de la vitesse v_s des satellites de Kinéis dans le référentiel géocentrique. Calculer v_s.
- force gravitationnelle
- vitesse orbitale
CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q8
En d'étaillant votre raisonnement, exprimer, puis calculer la distance horizontale d depuis B parcourue par l’enfant lorsqu’il arrive au contact avec l’eau au point C.
ENS Physique C PC 2024, Q15
Exprimer F_j→ i en fonction de r_i, r_j, r_ij et α.
- force centrale
- loi de l'action et de la réaction
X-ENS Physique MPI 2024, Q10
L'énergie cinétique du système est conservée dans la collision. Écrire l'équation correspondante. En déduire le rapport v'/v en fonction du nombre de masse A du noyau.
- choc élastique
- énergie cinétique
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q3
Il s'agit d'accéder à la valeur du coefficient de restitution en vitesse r caractérisant les rebonds d'une balle de tennis de table sur une surface rigide horizontale et immobile. À cette fin, on…
- chute libre
- coefficient de restitution
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2024, Q20
On pose τ = t - t₀. Préciser les valeurs de x_A, de X_H et de sa dérivée V_H = dX_H/dτ à l'instant τ = 0 avant d'expliciter l'équation différentielle vérifiée par X_H(τ) sous la forme : (d² X_H)/dτ²…
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2024, Q2
Montrer que la vitesse de chute est régie par l'équation dv/dt = (v_∞² - v²)/(v_∞ τ) ; interpréter les constantes v_∞ et τ et exprimer v_∞ / τ et v_∞ τ.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2024, Q3
On considère l'association de deux ressorts mis bout à bout (voir figure 4). On note l₀₁ et l₀₂ les longueurs à vide respectives des deux ressorts, k₁ et k₂ leurs constantes de raideur respectives…
- constante de raideur
- association de ressorts
E3A Physique-Chimie MP 2024, Q13
Obtenir l'expression de la vitesse v = |v| de l'électron en fonction de e, mₑ, ε₀ et du rayon R de sa trajectoire.
Banque PT Physique A PT 2024, Q3
Établir l'équation différentielle vérifiée par la composante v(t) de la vitesse de la gouttelette projetée sur l'axe (Oz) vertical descendant.
ENAC Physique MPSI 2024, Q9
On fixe v₀ (jusqu'à la fin de cet exercice), θ devenant alors le seul paramètre variable. La cible n'est atteinte que lorsque: K₁ tan ²θ - dtan θ + K₂ = 0 où K₁ et K₂ sont des coefficients…
- équation de trajectoire
- parabole de sûreté
ENAC Physique MPSI 2024, Q11
La cible peut être atteinte si son altitude h ne dépasse pas une altitude limite h_ℓ(d, v₀). Exprimer h_ℓ(d, v₀) : A) h_ℓ(d, v₀) = -gd²/2v₀² B) h_ℓ(d, v₀) = v₀²/2g C) h_ℓ(d, v₀) = v₀²/2g - gd²/2v₀²…
- parabole de sûreté
- discriminant
X-ENS Physique B PC 2023, Q4.b
On prend en compte l'« effet de recul ». Donner les relations de conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement lors du processus d'absorption du photon, en notant v_r la variation de…
- quantité de mouvement du photon
- impulsion de recul
- conservation de l'énergie
X-ENS Physique MP 2023, Q9
On note v₁ et v₂ les vitesses des protons, en valeur algébrique, sur l'axe x. On note v_G la vitesse de leur barycentre et v = v₁ - v₂ leur vitesse relative. Exprimer la somme de leurs énergies…
- masse réduite
- énergie cinétique
X-ENS Physique MPI 2023, Q1
Nous modélisons les oscillations en traitant chacun des atomes comme une masse ponctuelle, en décrivant la liaison entre un atome de carbone et un atome d'oxygène par un ressort de raideur k. Écrire…
X-ENS Physique MPI 2023, Q3
Montrer qu'il existe une solution telle que x₂(t) = 0, x₁(t) et x₃(t) oscillant à la même pulsation. Déterminer cette pulsation, qu'on notera ω_s.
- mode propre
- pulsation propre
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q4
Déterminer les coordonnées du sommet S de la trajectoire. Définir la portée ℓ du tir et établir son expression. Quel est l'angle θ₀ assurant un tir de portée maximale ?
- portée
- sommet de trajectoire
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q6
Établir, en fonction g, τ, v₀ = |v₀|, θ₀ et t, les nouvelles équations horaires du mouvement.
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q18
Déterminer l'expression générale de dθ/dt sans faire l'approximation des petits angles. En déduire que la période T des oscillations du pendule est donnée par : T = 2T₀/π ∫₀θ₀ dθ/(√(2(cos θ - cos…
- conservation de l'énergie mécanique
- formule de borda
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q2
Établir les équations horaires du mouvement. Montrer que le mouvement est plan.
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q4
Déterminer les coordonnées du sommet S de la trajectoire. Définir la portée ℓ du tir et établir son expression. Quel est l'angle θ₀ assurant un tir de portée maximale ?
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q6
Établir, en fonction g, τ, v₀ = |v₀|, θ₀ et t, les nouvelles équations horaires du mouvement.
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q16
Établir l'équation différentielle du mouvement vérifiée par la fonction θ(t).
- pendule simple
- théorème du moment cinétique
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q2
Établir les équations différentielles vérifiées par x₁(t) et x₂(t).
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q6
Exprimer, en fonction notamment des abscisses x_P, x_A et x_M les forces de tension exercées par les deux ressorts. En déduire qu'ils sont équivalents à un unique ressort donc on déterminera la…
- association de ressorts
- raideur équivalente
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q2
En précisant les hypothèses nécessaires, déterminer l'expression de la force f associée à l'impact d'une molécule.
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q2
En précisant les hypothèses nécessaires, déterminer l'expression de la force f associée à l'impact d'une molécule.
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q2
Déterminer l'équation différentielle vérifiée par v, la norme de la vitesse du système cycliste + vélo. On l'écrira sous la forme suivante, en précisant les expressions littérales et les valeurs…
- principe fondamental de la dynamique
- force de frottement fluide
CCINP Physique MP 2023, Q6
Établir que l'équation du mouvement de la nième masse, se met sous la forme : uₙ = ωₒ² [uₙ₊₁ + uₙ₋₁ - α uₙ] avec α, constante réelle à déterminer.
- chaîne d'oscillateurs
- principe fondamental de la dynamique
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q3
En appliquant la seconde loi de Newton à la goutte dans le référentiel terrestre, montrer que sa vitesse limite, donc indépendante du temps, s'écrit : v_lim = K √(D) e_z où K est un coefficient à…
- deuxième loi de newton
- vitesse limite
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q3
En appliquant la seconde loi de Newton à la goutte dans le référentiel terrestre, montrer que sa vitesse limite, donc indépendante du temps, s'écrit : v_lim = K √(D) e_z où K est un coefficient à…
- vitesse limite
- deuxième loi de newton
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q6
Montrer que l'équation liant Z(t) à F(t) est : (d² Z(t))/dt² + γ (dZ(t))/dt + β Z(t) = (F(t))/M et exprimer les coefficients γ et β en fonction de k, M et de λ.
- oscillateur harmonique amorti
- équation différentielle
CCINP Physique-Chimie TSI 2023, Q11
À partir de la seconde loi de Newton, établir l'équation différentielle vérifiée par la projection de la vitesse v de la sonde sur l'axe vertical et la mettre sous la forme : dv/dt + Av = B, où A et…
Banque PT Physique A PT 2023, Q38
Le point P étant en mouvement (fig 9b), établir l'équation différentielle à laquelle obéit Z(t) = L(t) - L_eq.
- principe fondamental de la dynamique
- oscillateur harmonique amorti
ENAC Physique MPSI 2023, Q25
Quelles sont les équations du mouvement de A ? Dans les expressions ci-dessous, Rₙ désigne la composante normale de la force de réaction du support hémisphérique. A) -m r φ² = -m g sin φ + Rₙ r φ =…
ENAC Physique MPSI 2023, Q28
Déduire de ce qui précède l'expression de la composante normale Rₙ de la force de réaction. A) Rₙ = m[g(3sin φ - 2) - v₀²/r] B) Rₙ = m[g(3sin φ - 2) + v₀²/r] C) Rₙ = m[g(sin φ - 1) - v₀²/r] D) Rₙ = 0
ENS Physique BCPST 2022, Q9
Déduire, du principe fondamental de la dynamique appliqué à une gouttelette, l'équation différentielle vérifiée par chacune des composantes vₓ et v_z de sa vitesse. On fera apparaître, dans chacune…
ENS Physique BCPST 2022, Q11
Compte tenu des résultats précédents, la relation de Stokes (équation (1)) semble-t-elle avoir été utilisée dans le bon cadre d'approximation ?
- nombre de reynolds
- loi de stokes
ENS Physique U PSI 2022, Q10
Faire le bilan des forces appliquées à l'électron et justifier que l'on peut écrire, en notation complexe, r + γ(ω)r + ω₀² r = qE₀/m e⁻iω t eₓ (6)
ENS Physique U PSI 2022, Q11
Montrer qu'après un régime transitoire, le mouvement de l'électron atteint un régime stationnaire r(t) = r_ω e⁻iω t, où l'amplitude complexe r_ω vérifie qr_ω = α_c(ω) E₀ eₓ (7) avec α_c(ω) =…
- régime sinusoïdal forcé
- polarisabilité
ENS Physique U PSI 2022, Q47
On considère ici le problème de deux oscillateurs harmoniques couplés. On imagine deux masses m attachées à deux ressorts de raideur k₀ et k₁, et connectées entre elles par un troisième ressort de…
Mines-Ponts Physique 1 PC 2022, Q6
Établir les relations GB = m_A/(m_A + m_B)R et GA = -m_B/(m_A + m_B)R. En déduire la relation d²/dt²R = -KR/Rⁿ et expliciter les constantes K et n.
Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q13
Écrire les équations du mouvement de SPIDERMAN. En déduire, en fonction de m et g, l'expression de la tension maximale que doit supporter ce fil si l'on suppose qu'il est inextensible.
- pendule simple
- tension
- théorème de l'énergie mécanique
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2022, Q34
Lorsque le point G est en mouvement, établir l'équation différentielle vérifiée par Z(t).
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2022, Q36
On suppose qu'à l'instant t = 0, la masse m est lachée sans vitesse initiale d'une position Z_i ≠ Z₀. Quelle est la valeur minimale λ_min qu'il faut imposer à λ afin que la masse retrouve sa…
- amortissement critique
- oscillateur amorti
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2022, Q46
Donner l'équation mécanique du système liant v(t), F, i(t) et les paramètres du problème.
CCINP Physique-Chimie PSI 2022, Q14
À partir de l'équation différentielle du mouvement, issue de la seconde loi de Newton, établir, en fonction de ρ₀, ρₑ, r, η et de l'accélération g de la pesanteur, la vitesse limite v_l = v_l e_z…
- vitesse limite
- force de frottement fluide
- poussée d'archimède
ENAC Physique MPSI 2022, Q11
Le skieur quitte le tremplin en O. On note F le sommet de sa trajectoire (Fig. précédente). En tenant compte de la valeur numérique de β, quelle est l'altitude z_F de F ? A) z_F = v_O²/g B) z_F =…
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q30
En déduire qu'il existe une intégrale première du mouvement A(s, v) = Cste que l'on exprimera.
- intégrale première
- intégration
Mines-Ponts Physique 1 MP 2021, Q9
On note v(t) = -v(t)e_z la vitesse de chute du grain, e_z étant l'axe vertical ascendant, et v(t) > 0. Établir l'équation différentielle vérifiée par v(t) puis donner sa solution. Montrer qu'une…
Mines-Ponts Physique 1 PC 2021, Q9
On note v(t) = -v(t)e_z la vitesse de chute du grain, e_z étant l'axe vertical ascendant, et v(t) > 0. Établir l'équation différentielle vérifiée par v(t) puis donner sa solution. Montrer qu'une…
- vitesse limite
- équation différentielle linéaire
- masse apparente
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q11
Ecrire les équations différentielles vérifiées par les vecteurs OS₀ et OS₁. En déduire que le référentiel R_K centré sur le point K tel que (M + m)OK = MOS₀ + mOS₁ est galiléen. Sous quelle…
- problème à deux corps
- référentiel barycentrique
- moment cinétique
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2021, Q24
En appliquant la seconde loi de Newton au tronçon numéro n, établir l'équation xₙ(t) = Γ(xₙ₊₁(t) + xₙ₋₁(t) - 2xₙ(t)) (II.1) et donner l'expression de Γ en fonction de K et m.
- chaîne d'oscillateurs
- loi de newton
CCINP Physique-Chimie PSI 2021, Q1
Écrire l'équation différentielle qui relie z(t), z_s(t), m, g, λ, h, k et l₀. Préciser l'expression de z_éq, puis l'équation différentielle qui relie u(t), z_s(t), m, λ et k.
- oscillateur harmonique amorti
- principe fondamental de la dynamique
E3A Physique-Chimie PSI 2021, Q3
Faire le bilan des forces s'exerçant sur l'ensemble barre + haut-parleur de masse m_T. En déduire l'équation différentielle mécanique relative au mouvement de la barre (équation E.M.).
Banque PT Physique A PT 2021, Q7
Déterminer l'équation différentielle régissant l'écartement angulaire θ du pendule pesant par rapport à sa position au repos.
- pendule simple
- théorème du moment cinétique
ENAC Physique MPSI 2021, Q15
Établir, par rapport à R, l'équation différentielle du mouvement de A, le cadre étant supposé être en translation rectiligne, au cours de sa chute pour les instants compris entre l'instant initial…
- principe fondamental de la dynamique
- freinage par induction
ENS Physique C PC 2020, Q29
Plutôt que de travailler avec θ(r), on préférera introduire la vitesse orthoradiale v_θ, composante de la vitesse sur e_θ. Obtenir que la dynamique sur le plan (r, θ) d'une étoile suivant le…
- accélération centripète
- principe fondamental de la dynamique
ENS Physique C PC 2020, Q64
Déterminer la loi d'évolution de a_Λ(t) pour un Univers dominé par l'énergie noire, en prenant comme condition initiale a_Λ(t₀) = a₀. Tracer a_Λ(t). Est-ce compatible avec une expansion accélérée de…
- univer de de sitter
- expansion exponentielle
ENS Physique U PSI 2020, Q26
En négligeant pour un temps le caractère quantique de l'électron, c'est-à-dire son spin, et en considérant un électron de charge -e et de masse mₑ sur une trajectoire circulaire uniforme autour d'un…
- rapport gyromagnétique
- moment magnétique orbital
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q1
Établir l'équation différentielle traduisant l'équilibre mécanique du tronçon élémentaire ds, en projection sur l'axe (Ox). En déduire que la tension T vérifie la relation algébrique : T(s) = A/(cos…
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q2
Établir l'équation différentielle traduisant l'équilibre mécanique du tronçon élémentaire ds, en projection sur l'axe (Oy).
Polytechnique Physique A PC 2020, Q2
Donner l'expression littérale du nombre de photons nécessaire pour ralentir un atome de sodium à la sortie du four (lignes 27–32). On notera λ la longueur d'onde du laser. Estimer l'ordre de…
X-ENS Physique B PC 2020, Q2
Sur la base de considérations physiques et d'arguments dimensionnels, établir la dépendance de ω₀² avec les différents paramètres du problème. On d'étaillera chaque étape du raisonnement.
CCINP Physique PC 2020, Q10
Dans cette question, on se propose d'interpréter physiquement ce que les professionnels de l'aéronautique appellent la finesse f = C_z/Cₓ d'une aile. Pour cela, on considère la situation d'un avion…
- principe fondamental de la dynamique
- finesse aérodynamique
X-ENS Physique MPI 2024, Q32
À partir de ħ, m et g, construire par analyse dimensionnelle une longueur, un temps et une vitesse.
- analyse dimensionnelle
- échelle caractéristique
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q26
Estimer la valeur du dévers lors de la réalisation de cette expérience. Préciser à l'aide d'un schéma clair lequel des deux rails, intérieur ou extérieur au virage, est surélevé.
- déver ferroviaire
- force centrifuge
ENS Physique BCPST 2023, Q16
Appliquer le principe fondamental de la dynamique au point matériel B, puis A. En déduire que l'équation différentielle à laquelle obéit la distance inter-nucléaire R(t) s'écrit d²/dt² R + ω₀²(R-Rₑ)…
- masse réduite
- oscillateur harmonique
- spectre infrarouge
X-ENS Physique MP 2022, Q32
Aurions-nous pu accéder à la fonction F à partir d'une analyse dimensionnelle ? Cette question, en particulier, attend une argumentation claire et rigoureuse.
X-ENS Physique B PC 2021, Q14
On suppose que les variables x et fₓ sont indépendantes. À partir du principe fondamental de la dynamique appliqué à une particule, établir l'équation différentielle vérifiée par xx .
X-ENS Physique-SI MP 2021, Q19
Nous supposons que la longueur Lₒ de l'objet, selon l'axe (Ox), vérifie kLₒ ≪ 1. Traduire la condition limite en x = L. Préciser en quoi l'hypothèse adoptée ici conditionne son écriture.
ENS Physique C PC 2020, Q60
On commence par considérer un Univers de matière, décrit par un gaz de poussière non collisionnel, dont le paramètre d'état a été déterminé dans les questions précédentes. Déterminer la loi…
- univer de matière
- facteur d'échelle
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2020, Q10
En appliquant le principe fondamental de la dynamique dans le référentiel lié à la voiture, montrer que l'équation différentielle du mouvement en X(t) = x(t) - L₀ peut être mise sous la forme…
- oscillateur harmonique amorti
- principe fondamental de la dynamique
Polytechnique Physique A PC 2026, Q18
On suppose que l'ion de vitesse v subit, outre la force magnétique et la force d'excitation, une force de frottement -(m/τ)v, qui modélise son interaction avec le gaz contenu dans la cellule. Quelle…
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2026, Q1
Exprimer la vitesse V du mouton juste avant le choc.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2026, Q7
Quelle est l'épaisseur de la couche de terre meuble ?
- profil pénétrométrique
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2026, Q9
Peut-on mettre la base des fondations dans la couche de remblais ?
- contrainte admissible
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q31
Justifier grâce aux résultats de la modélisation en figure 15, le choix d'une profondeur de 5 m pour le bassin du centre aquatique olympique destiné à accueillir le plongeon de haut vol.
- lecture graphique
- distance d'arrêt
CCINP Modelisation PC 2026, Q7
On considère comme système l'atome B repéré par l'abscisse x_B. En appliquant la deuxième loi de Newton, établir la relation entre x_B, m_B, k, x et xₑ (relation 2).
- deuxième loi de newton
- principe des actions réciproques
CCINP Modelisation PC 2026, Q12
Sans démonstration, exprimer alors, en fonction de la constante k, la constante de raideur du ressort unique équivalent à trois ressorts en parallèle.
- association de ressorts
- raideur équivalente
CCINP Modelisation PSI 2026, Q3
Donner l'expression de x₃/L en fonction de θ₁. Tracer l'allure de x₃/L en fonction de θ₁ sur [0, 4π] pour un ratio R/L = 1/2. Préciser les valeurs de x₃/L pour θ₁ = 0 et θ₁ = π.
CCINP Physique MP 2026, Q5
Exprimer la norme g du champ de pesanteur en fonction de h, k et de m.
CCINP Physique PC 2026, Q14
Quelle est l'origine physique des forces F_r et f_v introduites dans ce modèle ?
CCINP Physique-Chimie MP 2026, Q9
Le corps C₁ tombe en chute libre, sans vitesse initiale, parallèlement à lui-même à l'intérieur d'une chambre vide. a) Justifier l'hypothèse de la norme g constante en donnant une estimation de la…
CCINP Physique-Chimie MPI 2026, Q9
Le corps C₁ tombe en chute libre, sans vitesse initiale, parallèlement à lui-même à l'intérieur d'une chambre vide. a) Justifier l'hypothèse de la norme g constante en donnant une estimation de la…
- chute libre
- champ de pesanteur
CCINP Physique-Chimie TSI 2026, Q40
Donner, en justifiant, l'unité du coefficient κ. On utilisera les unités de base du Système International.
CCINP Physique-Chimie TSI 2026, Q41
En considérant que la voiture se déplace en ligne droite à une vitesse v₀ constante, établir l'expression de la force de propulsion F_p.
- principe d'inertie
- deuxième loi de newton
E3A Physique-Chimie PSI 2026, Q4
Que penser du champ de pesanteur terrestre g à l’échelle d’un barrage ou d’une retenue d’eau de hauteur de l’ordre de quelques dizaines de mètres ? On rappelle que les grandeurs utiles et leurs…
- champ de pesanteur uniforme
Banque PT Physique A PT 2026, Q3
Introduire un temps caractéristique τ_c que l'on exprimera en fonction de ρ₀, r et de η puis donner la solution v_z(t) de l'équation différentielle en supposant qu'initialement v_z(t = 0) = 0.
- équation différentielle linéaire
- temps caractéristique
Banque PT Physique A PT 2026, Q4
Déterminer l'évolution de z(t) en supposant une particule initialement à la surface z(t = 0) = 0 avec une vitesse nulle v_z(t = 0) = 0.
Banque PT Physique A PT 2026, Q5
Montrer que le temps de sédimentation τ_s est à chercher comme solution de l'équation : v_ℓ [τ_s + τ_c exp (-τ_s/τ_c) - 1] = p On ne cherchera pas à résoudre cette équation.
- temps caractéristique
- chute avec frottement
Banque PT Physique A PT 2026, Q7
Faire une approximation de f(x) lorsque x ≫ 1. Cela se confirme-t-il sur le graphe de la figure 3 ?
- comportement asymptotique
ENAC Physique MPSI 2026, Q1
Indiquer la ou les réponses correcte(s). A) Lorsque A se déplace, la composante radiale (normale au cercle) de son vecteur vitesse est nulle. B) Lorsque A se déplace, la composante orthoradiale…
- coordonnée polaire
- accélération normale
ENAC Physique MPSI 2026, Q7
Exprimer OA ainsi que le poids P de A : A) OA=bsin θ e_X-bcos θ e_Y B) OA=bcos θ e_X-bsin θ e_Y C) P=-mgsin α e_Y-mgcos α e_Z D) P=mgcos α e_Y-mgsin α e_Z
- coordonnée polaire
- projection de forces
ENS Physique BCPST 2025, Q2
Dans le nuage, la fraction volumique solide φ est définie comme le volume V_s occupé par les particules solides contenues dans un volume total V, ramené au volume total considéré, soit : φ = V_s/V…
- masse volumique
- mélange diphasique
ENS Physique BCPST 2025, Q4
Exprimer la fraction volumique solide minimale φ_min pour laquelle g' = 0. Calculer sa valeur.
- flottabilité
Polytechnique Physique A PC 2025, Q3
Cette même particule (avec la même condition initiale que précédemment) est cette fois-ci soumise à un frottement fluide (caractérisé par la constante K) à la place du champ électrique. Établir…
X-ENS Physique-SI MP 2025, Q4
Déterminer une relation entre θ₀, ωₘₐₓ et T. En déduire la valeur de la vitesse angulaire maximale ωₘₐₓ en °/s, pour θ₀ = 30° et T = 0,5 s.
- mouvement harmonique
- vitesse angulaire
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2025, Q2
On appelle énergie de repos d'une particule la valeur E₀ de l'énergie de celle-ci lorsque son impulsion est nulle. Exprimer E₀ pour un proton et calculer sa valeur numérique.
- énergie de repos
Mines-Ponts Physique 1 PSI 2025, Q16
En supposant l'accélération a constante à l'intérieur du canon, exprimer la durée Δ t du tir en fonction de ℓ et a puis a en fonction de m, p_s et ℓ. Dans le cas d'un tir en direction non…
- mouvement rectiligne uniformément accéléré
- ordre de grandeur
Mines-Ponts Physique 2 PC 2025, Q1
On confond les champs de pesanteur et de gravitation terrestre et on admet pour la Terre une symétrie sphérique de répartition des masses. Montrer que l'intensité g du champ de pesanteur dans la…
- champ de pesanteur
- gravitation
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2025, Q37
En déduire la valeur numérique du temps nécessaire pour effectuer le looping.
- lecture graphique
- période
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2025, Q3
Évaluer, en ordre de grandeur, le poids d'un électron et la force électrostatique subie par un électron circulant depuis la cathode vers l'anode. Conclure.
CCINP Physique MP 2025, Q41
Donner les expressions en coordonnées polaires du vecteur position r, du vecteur vitesse v et du vecteur accélération a du point matériel M qui modélise le vaisseau.
CCINP Physique MP 2025, Q46
À la ligne 17, proposer une instruction à la place de `instruction 1` permettant de définir le tableau numpy `T` contenant n valeurs de t, séparées par le pas de temps constant `dt` et comprises…
- tableau numpy
- discrétisation temporelle
CCINP Physique-Chimie MPI 2025, Q23
Exprimer la longueur de cette fraction de trajectoire en fonction du rayon R et de θ'.
- cinématique circulaire
- longueur d'arc
CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q4
Faire figurer sur un schéma, sans souci d’échelle, les forces appliquées sur le point M en un endroit quelconque de la glissade.
CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q10
En déduire dans ce cas l’expression d’un temps caractéristique de ralentissement τ.
E3A Physique-Chimie MP 2025, Q4
Proposer une méthode simple utilisant la mesure de l'élongation d'un ressort de raideur k connue pour mesurer la masse d'un objet sur Terre. Faire un schéma explicatif et établir la formule…
E3A Physique-Chimie MP 2025, Q7
Expliquer pourquoi la méthode proposée à la question Q4 ne peut pas convenir pour peser un spationaute dans l'ISS.
- impesanteur
- pesanteur apparente
E3A Physique-Chimie MP 2025, Q10
L'utilisation du BMMD exige du spationaute qu'il se maintienne fortement à la barre, que ses pieds et ses genoux soient coincés et son menton collé à la planche. Expliquer pourquoi.
- oscillateur mécanique
- solide indéformable
E3A Physique-Chimie MPI 2025, Q7
Expliquer pourquoi la méthode proposée à la question Q4 ne peut pas convenir pour peser un spationaute dans l'ISS.
- impesanteur
- pesanteur apparente
ENAC Physique MPSI 2025, Q1
À quelle date t₁ la composante radiale du vecteur OM vaut-elle le dixième de sa valeur initiale ? A) t₁ = τ B) t₁ = τ ln (10) C) t₁ = 10τ D) t₁ = τ/(ln (10))
- coordonnée cylindrique
ENS Physique C PC 2024, Q1.b
On note v(0) la vitesse de l'atome à t = 0. Exprimer r(t) en fonction de t, ω, r(0) et v(0).
- oscillateur harmonique
- condition initiale
ENS Physique C PC 2024, Q5.a
On considère un atome de lithium 6. On utilisera les données numériques figurant en bas de la page 1, en particulier la valeur de k. On fait l'hypothèse que pour décrire le mouvement de l'atome, on…
ENS Physique C PC 2024, Q24
On note u_i le vecteur unitaire r_i/r_i. Exprimer F_ext,i en fonction de u_i et de F_ext,i = |F_ext,i|.
- force de paroi
- vecteur unitaire
X-ENS Physique MPI 2024, Q9
Pour simplifier, on considère que le neutron heurte de plein fouet, à la vitesse v, un noyau atomique immobile de masse Am, avec A > 1, et qu'il repart dans la même direction, mais en sens inverse…
X-ENS Physique PSI 2024, Q28
On suppose qu'à t=0 l'électron se situe à une distance r₀ du centre O, barycentre des charges positives, et sans vitesse initiale. En l'absence de toute autre force, montrer que r(t) = r₀ cos (ω₀…
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q12
Indiquer à quelle condition générale, portant sur la raison µ, la suite (εₙ) converge vers zéro.
- stabilité d'une suite
- convergence
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2024, Q18
Exprimer la force de traction exercée par le ressort sur le mobile en fonction de k, v₀, t et de X_H(t) = x_H(t) + ℓ₀. Exprimer aussi la composante normale R_N de la force de contact exercée sur la…
Mines-Ponts Physique 2 PC 2024, Q1
Calculer la distance D_GT entre la Terre et le barycentre G du système Terre–Lune (voir figure 1). Quelle remarque peut-on faire, au vu de la valeur de R_T ?
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2024, Q1
Dans le cas, où on néglige tous les frottements, exprimer puis calculer la durée Δ t_h de traversée du tube sans vitesse initiale ainsi que la vitesse moyenne de chute vₘ.
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2024, Q19
Cette descente est souvent obtenue au moyen d'un système de fusées qui exerce sur le satellite une force constante Ma_fr, pratiquement tangente à chaque instant à la trajectoire circulaire…
- force de freinage
- vecteur vitesse
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2024, Q21
On étudie le mouvement d'une molécule de l'atmosphère terrestre, point matériel de masse m soumis d'une part à son poids et d'autre part à la résultante des collisions de cette molécule avec le…
CentraleSupélec Physique 2 PC 2024, Q5
Obtenir une expression de g(M) en fonction de Rₘ, r et g₀, accélération de la pesanteur au niveau du sol. Déterminer et calculer l'intensité g₀ de cette dernière.
- accélération de la pesanteur
- champ gravitationnel
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q20
Faire un autre schéma où figurent les forces qui s'exercent sur Σ₂. On négligera toute force de frottement fluide due à l'air.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q23
Déterminer le rayon R_C du cercle C en fonction des données.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q25
Calculer la valeur numérique de l'accélération a_C entre les points A et B dans le cas où d_AB = 2 km et V₀ = 300 km⁻¹.
- accélération centripète
- repère de frenet
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2024, Q13
Exprimer la loi de Hubble (equation I.1) en faisant intervenir le décalage vers le rouge z.
- loi de hubble
- décalage spectral
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2024, Q8
Rappeler l'expression de l'élément de surface infinitésimal dS en coordonnées polaires.
E3A Physique-Chimie MP 2024, Q12
Justifier le fait que le mouvement de l'électron est uniforme.
- mouvement circulaire uniforme
E3A Physique-Chimie MP 2024, Q29
Déterminer l'expression vectorielle de la variation _γ de la quantité de mouvement d'un photon lors d'un rebond sur la surface métallique en fonction de E_γ et de c. On fait l'hypothèse d'un rebond…
- choc élastique
- quantité de mouvement du photon
E3A Physique-Chimie MP 2024, Q32
Obtenir une valeur numérique limite de E₀ permettant de négliger le poids de l'électron par rapport à la force de Lorentz électrique. On fera intervenir l'accélération de pesanteur g.
E3A Physique-Chimie PC 2024, Q2-Q8
Déterminer, à l'aide d'une analyse dimensionnelle, la dimension des coefficients Cₓ et C_z.
- analyse dimensionnelle
- coefficient de traînée
E3A Physique-Chimie PC 2024, Q2-Q11
En déduire la force de propulsion, puis la puissance de la force associées à cette vitesse.
- force de propulsion
- puissance mécanique
Banque PT Physique A PT 2024, Q2
Calculer numériquement le rapport, en norme, de la poussée d'Archimède sur le poids de la gouttelette, puis justifier qu'il est possible de négliger la poussée d'Archimède dans cette modélisation.
- poussée d'archimède
- poids
Banque PT Physique A PT 2024, Q4
À partir de cette équation différentielle, définir un temps caractéristique τ en fonction de R, ρₑ et ηₐ, puis calculer sa valeur numérique.
Banque PT Physique A PT 2024, Q5
En déduire l'expression de v(t) en fonction de g, τ et t.
- équation différentielle linéaire
- vitesse limite
Banque PT Physique A PT 2024, Q6
Calculer numériquement la vitesse limite vers laquelle tend la gouttelette au cours de sa chute.
Banque PT Physique A PT 2024, Q9
Exprimer dm/dt en fonction de ρₑ, r₀, k et t.
- masse variable
ENAC Physique MPSI 2024, Q7
Quelle condition doivent satisfaire v₀ et θ pour que l'altitude maximale, h_M, atteinte par A vérifie h_M > h ? A) gh = v₀¹/² / 2 B) v₀ cos θ > (gh)¹/² C) v₀ sin θ > (gh)¹/² D) v₀ sin θ > (2gh)¹/²
ENAC Physique MPSI 2024, Q10
Exprimer K₂. A) K₂ = h + gd²/2v₀² B) K₂ = h C) K₂ = gd²/v₀² D) K₂ = h - gd²/v₀²
- équation de trajectoire
- parabole de sûreté
ENAC Physique MPSI 2024, Q12
La condition précédente étant respectée, combien de trajectoires contiennent la cible? A) Une seule trajectoire. B) Deux trajectoires (ou une seule dans un cas limite). C) Trois trajectoires (ou…
- équation du second degré
- trajectoire
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q1
Rappeler la définition d'un référentiel galiléen. Dans quelle mesure le référentiel terrestre peut-il être supposé galiléen ?
- référentiel galiléen
- référentiel terrestre
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q5
Quelle est la dimension du coefficient α ? Définir à partir de α un temps caractéristique τ. Le mouvement reste-t-il plan ?
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q17
On fait l'approximation des petits angles tels que sin θ ∼ θ. Établir dans ces conditions la période T₀ des oscillations. Quelle est la propriété remarquable de la période dans le cadre de cette…
- pendule simple
- isochronisme des oscillations
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q3
Établir l'équation de la trajectoire. Quelle est la forme de la trajectoire ? Est-elle symétrique ?
- trajectoire balistique
- parabole
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q5
Quelle est la dimension du coefficient α ? Définir à partir de α un temps caractéristique τ. Le mouvement reste-t-il plan ?
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q22
Dans quelle situation courante rencontre-t-on la cycloïde ?
- cycloïde
- roulement sans glissement
Mines-Ponts Physique 1 PSI 2023, Q13
Montrer que le mouvement des électrons est plan.
- force de lorentz
- mouvement plan
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q21
Exprimer, en fonction de a, L et s le nombre N de cubes élémentaires de côté a à l'intérieur de la tige.
- dénombrement
- volume élémentaire
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2023, Q3
À la même période, Ératosthène mesure qu'un arc de 7,2° de la circonférence terrestre mesure environ 800 km. En déduire la valeur du diamètre terrestre.
- circonférence terrestre
- mesure d'ératosthène
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q3
En déduire l'expression de la force propulsive F exercée dans la voile par le vent en fonction de ρₐ, v_v et S.
- poussée aérodynamique
- force de pression
- quantité de mouvement
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q5
Lorsque le planche à voile se déplace à une vitesse v_p, quelle est l'expression de la vitesse du vent qui souffle dans la voile relativement au référentiel entrainé avec la planche ? Ce vent…
- composition des vitesses
- vent relatif
- référentiel en translation
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q11
Montrer que si 0 < β₀ < π/2 alors σ₁ > 1.
- inéquation
- vitesse limite
- navigation à voile
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q3
En déduire l'expression de la force propulsive F exercée dans la voile par le vent en fonction de ρₐ, v_v et S.
- pression cinétique
- force de pression
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q5
Lorsque le planche à voile se déplace à une vitesse v_p, quelle est l'expression de la vitesse du vent qui souffle dans la voile relativement au référentiel entrainé avec la planche ? Ce vent…
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q11
Montrer que si 0 < β₀ < π/2 alors σ₁ > 1.
- inégalité trigonométrique
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q3
En utilisant l'équation différentielle précédemment établie, déterminer la norme de la vitesse limite atteinte en régime permanent, que l'on écrira sous la forme v_lim = √(K/(S Cₓ)) (I.2) où K est…
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q4
Calculer la valeur numérique de v_lim . Commenter.
CentraleSupélec Physique 2 PC 2023, Q20
À partir de l'unité de h, expliquer pourquoi fixer définitivement la valeur de la constante de Planck permet de redéfinir le kilogramme.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2023, Q13
On admet que la valeur de l'angle maximal atteint par la partie mobile est de 0,096 rad. En déduire l'amplitude du mouvement de l'aiguille.
- cinématique du solide
CCINP Physique MP 2023, Q5
Pour n N, écrire la position initiale de la nième masse (xₙ(0)) en fonction de n et de a. En déduire son écart uₙ(t) par rapport à sa position d'équilibre en fonction de xₙ(t), n et de a.
- chaîne d'oscillateurs
- cinématique
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q1
Définir "référentiel galiléen". Définir et exprimer le poids d'une goutte d'eau.
- référentiel galiléen
- poids
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q5
Exprimer la longueur l_équ du ressort à l'équilibre de la platine, sans impact de goutte.
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q7
Donner la signification physique de τ et justifier que son ordre de grandeur est : τ(D) ≈ D/(v_lim (D)). On utilise en pratique un facteur correctif ξ = 0,65 tel que : τ(D) = ξ D/(v_lim (D))…
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q18
Expliquer comment il est possible de calculer R à l'aide de ces données (le calcul n'est pas demandé).
- étalonnage
- traitement de données
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q22
Quel avantage présente le disdromètre optique par rapport au disdromètre à impact ?
- capteur optique
- mesure sans contact
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q1
Définir "référentiel galiléen". Définir et exprimer le poids d'une goutte d'eau.
- référentiel galiléen
- poids
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q2
On admet que la seule autre force mise en jeu est la force de frottement, due à l'air, proportionnelle au carré de la vitesse v de la goutte. Elle s'écrit : F_frott = -C π ρₐ D² v² e_z avec C = 6,0…
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q5
Exprimer la longueur l_équ du ressort à l'équilibre de la platine, sans impact de goutte.
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q7
Donner la signification physique de τ et justifier que son ordre de grandeur est : τ(D) ≈ D/(v_lim (D)). On utilise en pratique un facteur correctif ξ = 0,65 tel que : τ(D) = ξ D/(v_lim (D))…
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q16
On considère tout d'abord une averse dont toutes les gouttes ont le même diamètre D₀, tombant à la vitesse v_lim (D₀) et réparties en volume de manière homogène avec une densité volumique N…
- intensité de pluie
- débit volumique
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q20
Calculer la vitesse de chute de la goutte en expliquant la démarche.
- mesure de vitesse
- temps de vol
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q22
Quel avantage présente le disdromètre optique par rapport au disdromètre à impact ?
- mesure sans contact
- instrumentation
CCINP Physique-Chimie TSI 2023, Q9
Soit l'axe (Oz), vertical et orienté vers le bas, dont l'origine O se situe au point d'ouverture du parachute. Faites un schéma sur lequel figurent la sonde spatiale matérialisée par son centre de…
CCINP Physique-Chimie TSI 2023, Q10
La descente de la sonde peut-elle être qualifiée de chute libre ? Justifier.
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q5
À l'aide d'une analyse dimensionnelle, justifier que F_f peut s'écrire : F_f = -m/ℓ_f v v, avec m la masse du boulet. Quelle est la dimension du paramètre ℓ_f qui apparaît alors dans l'expression de…
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q8
Montrer que lors de la phase descendante la vitesse tend vers une vitesse limite asymptotique v_lim. Est-ce le cas pour la phase ascendante ? Justifier.
- vitesse limite
- équilibre des forces
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q9
Exprimer v_lim en fonction des données du problème.
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q1
Rappeler la définition d'un référentiel galiléen. À quelle(s) condition(s) peut-on considérer le référentiel terrestre comme galiléen ?
- référentiel galiléen
- référentiel terrestre
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q5
À l'aide d'une analyse dimensionnelle, justifier que F_f peut s'écrire : F_f = -m/ℓ_f v v, avec m la masse du boulet. Quelle est la dimension du paramètre ℓ_f qui apparaît alors dans l'expression de…
- analyse dimensionnelle
- frottement fluide quadratique
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q6
Justifier par un argument physique que le boulet atteint une hauteur maximale hₘₐₓ puis retombe, comme les courbes en témoignent.
- champ de pesanteur
- dissipation d'énergie
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q9
Exprimer v_lim en fonction des données du problème.
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q16
Dans le référentiel de la capsule (C), lister les forces qui s'exercent sur M.
- force d'inertie d'entraînement
- attraction gravitationnelle
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q17
Définir le terme " impesanteur " (figure 7) et justifier qu'il s'applique au point M.
- impesanteur
- pesanteur apparente
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q22
Justifier que l'action " peser un astre " est l'action de mesure de sa masse et non de son poids.
Banque PT Physique A PT 2023, Q37
Que vaut la longueur L_eq du ressort à l'équilibre (fig 9a) ?
- équilibre d'un point matériel
- force de rappel élastique
ENAC Physique MPSI 2023, Q1
Quelle est l'expression du vecteur vitesse v de M dans R ? A) v = Rω[1 - cos (ω t)]eₓ + R (ω t)e_y B) v = R[1 - cos (ω t)]eₓ + Rsin (ω t)e_y C) v = Rω[1 + cos (ω t)]eₓ - R (ω t)e_y D) v = R (ω t)eₓ…
- cinématique du point
- dérivation vectorielle
ENAC Physique MPSI 2023, Q3
Quelle est l'expression du vecteur accélération a de M dans R ? A) a = Rω²cos (ω t)eₓ + Rω²sin (ω t)e_y B) a = R (ω t)eₓ + R (ω t)e_y C) a = R (ω t)eₓ + R (ω t)e_y D) a = Rω²sin (ω t)eₓ + Rω²cos (ω…
- accélération
- dérivation vectorielle
ENAC Physique MPSI 2023, Q5
Quelle est la distance parcourue par le centre C de la roue lorsque t = 2π/ω ? A) π R B) 2π R C) 2R D) R
- cinématique du point
- roulement sans glissement
ENAC Physique MPSI 2023, Q29
Quel est le sinus de l'angle φ pour lequel A quitte la piste hémisphérique si v₀ = 0. Dans la suite de l'exercice, on prendra v₀ = 0. A) sin φ = 1/2 B) sin φ = 1/3 C) sin φ = 2/3 D) sin φ = 1/√(2)
- décollement
- réaction normale
ENAC Physique MPSI 2023, Q35
Lorsque l'électron quitte la région où règne le champ magnétique, que peut-on dire de son vecteur vitesse v_s et de sa trajectoire (on négligera l'influence du poids) ? A) Le vecteur v_s possède une…
- principe d'inertie
- force de lorentz
ENS Physique C PC 2022, Q17
Exprimer la longueur ℓ de la fibre ainsi que l'angle θ en fonction du pas p et du rayon R du cylindre.
Mines-Ponts Physique 1 PC 2022, Q4
Exprimer en fonction de m_A, m_B, G et R les forces F_B et F_A exercées sur les deux étoiles. Ces forces dépendent-elles du référentiel d'étude ?
- loi de gravitation universelle
- indépendance du référentiel
Mines-Ponts Physique 1 PC 2022, Q5
Montrer que le référentiel (Gxyz) est également galiléen. Toute la suite de l'étude sera menée relativement à ce nouveau référentiel.
- centre de masse
- référentiel galiléen
Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q1
En utilisant une schématisation sphérique rudimentaire pour modéliser ces araignées, estimer un ordre de grandeur m_g pour leur masse.
Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q6
Calculer le module de la force électrique s'exerçant sur l'araignée au niveau du sol pour une charge dont le module est de l'ordre du nanocoulomb. Par temps clair et uniquement par la force…
- force électrostatique
- équilibre du point
Mines-Ponts Physique 2 PC 2022, Q8
Calculer le module de la force électrique s'exerçant sur l'araignée au niveau du sol pour une charge dont le module est de l'ordre du nanocoulomb. Par temps clair et uniquement par la force…
- force électrostatique
- ordre de grandeur
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2022, Q35
Déterminer la valeur Z₀ de Z à l'équilibre. Comme dans la première partie, on note z la position du centre C du noyau mobile (voir figure 2). La position du capteur LVDT est ajustée de telle manière…
- position d'équilibre
CCINP Physique PC 2022, Q1
Déterminer l'unité SI de µ en utilisant les unités des grandeurs de base.
CCINP Physique-Chimie MP 2022, Q3
La portion parabolique de la trajectoire de l'avion doit être confondue avec la parabole de chute libre de même sommet. a) Expliquer pourquoi il y a apesanteur dans cette partie de la trajectoire…
CCINP Physique-Chimie PSI 2022, Q21
Définir en fonction de L_b et de u, un temps de traversée τ_T du bassin. À quelle condition, portant sur τ_T et τ_S, la clarification dynamique est-elle efficace ?
- temps de passage
- décantation
CCINP Physique-Chimie TSI 2022, Q1
Reproduire sommairement le schéma de la figure 2 en y faisant apparaître les forces exercées sur le crochet et calculer la tension T du câble lorsque la charge est à l'équilibre.
- principe fondamental de la statique
- tension de fil
E3A Physique-Chimie MP 2022, Q1
Quel phénomène physique la force f modélise-t-elle ? Justifier par un argument énergétique le signe de la constante λ.
- frottement fluide
- puissance d'une force
E3A Physique-Chimie PC 2022, Q1
Que représente le coefficient λ dans l'expression de f ? Quelle est son unité ?
E3A Physique-Chimie PC 2022, Q2
La longueur à vide du ressort est notée ℓ₀. On considère dans cette question que le sol ne vibre pas. Appliquer la seconde loi de Newton à la masse m dans le référentiel R' lié au boîtier qui est…
Banque PT Physique A PT 2022, Q27
Les équations de la trajectoire sont données par les relations : r(θ) = R et z(θ) = γ · θ où γ est une constante positive. Exprimer h en fonction de γ.
- coordonnée cylindrique
- trajectoire hélicoïdale
ENAC Physique MPSI 2022, Q2
On note a₁ la norme de l'accélération de Mₐ sur la portion BC. Que vaut a₁ ? A) a₁ = 0 m⁻² B) a₁ = 0,2 m⁻² C) a₁ = 1,3 m⁻² D) a₁ = 13 m⁻²
ENAC Physique MPSI 2022, Q3
On note a₂ la norme de l'accélération de Mₐ sur la portion CD. Quelle relation existe-t-il entre a₁ et a₂ ? A) a₂ = 0 m⁻² B) a₂ = a₁ C) a₂ = 2/3a₁ D) a₂ = 3/2a₁
ENAC Physique MPSI 2022, Q5
Quelle est alors la distance dₐ parcourue par Mₐ sur la piste DE ? A) dₐ ≈ 40 cm B) dₐ ≈ 67 cm C) dₐ ≈ 1 m D) dₐ ≈ 1,5 m
ENS Physique BCPST 2021, Q50
Exprimer la force F_l = F(U(t-t_l)) en fonction de la différence t-t_l, pour une phase lente. On fera apparaître les paramètres k, τ_l et Lₘₐₓ définie par Lₘₐₓ = F(Uₘₐₓ)/k.
- rampe de tension
- force piézo-électrique
ENS Physique BCPST 2021, Q51
Exprimer la force F_r = F(U(t-t_r)) en fonction de la différence t-t_r, pour une phase rapide. On fera apparaître les paramètres k, τ_r et Lₘₐₓ.
- rampe de tension
- force piézo-électrique
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q34
Estimer la valeur du module |v_0c|.
- vitesse critique
X-ENS Physique-SI MP 2021, Q1
Indiquer quelle signification physique il convient d'attribuer aux «ressorts» représentés sur la figure (2). Préciser alors la condition, portant sur la variable x_B, que cette modélisation…
Mines-Ponts Physique 1 MP 2021, Q8
Faire le bilan des forces exercées sur un des grains lors de sa chute dans l'eau sucrée.
Mines-Ponts Physique 1 MP 2021, Q16
Écrire le produit xdv/dt en fonction de (d(xv))/dt et v².
Mines-Ponts Physique 1 PC 2021, Q8
Faire le bilan des forces exercées sur un des grains lors de sa chute dans l'eau sucrée.
Mines-Ponts Physique 1 PC 2021, Q16
Écrire le produit x dv/dt en fonction de (d(xv))/dt et v².
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q1
A l'aide du document 1, indiquer dans quelle constellation se trouve GRS 1915+105. Avec un seul chiffre significatif, quelle est sa distance à la Terre en années-lumière ?
- constellation
- année-lumière
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2021, Q43
Exprimer la position z(t) du coin de cube à une date t quelconque.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2021, Q46
Exprimer à nouveau z(t) avec ces nouvelles conditions initiales.
CCINP Physique MP 2021, Q22
En supposant que la boîte et la plaque sont immobiles, exprimer la longueur x_eq du ressort à la position d'équilibre dans ces conditions, en fonction de m, g, k et ℓ₀.
- équilibre
- loi de hooke
E3A Physique-Chimie MP 2021, Q11
Déterminer les expressions du vecteur position r et du vecteur vitesse v_P/R dans la base polaire (u_r, u_θ).
Banque PT Physique A PT 2021, Q9
Déterminer la longueur du pendule permettant d'obtenir une période des oscillations égale à 2 s. Pourquoi dit-on dans ce cas que le pendule bat la seconde ?
- période propre
- pendule battant la seconde
Banque PT Physique A PT 2021, Q11
À quel objet familier dans les habitations d'il y a quelques vingtaines d'années, correspond à ce type d'oscillateur ? Quel est a priori l'inconvénient d'un tel système pour pouvoir garder avec soi…
- horloge à balancier
- transportabilité
ENS Physique BCPST 2020, Q19
Pour cette question uniquement, on considère la chute d'une bille de silice de rayon r₀ = 1 et de masse volumique ρ₀ = 2,6 g⁻³ chutant dans de l'eau. Déterminer la vitesse stationnaire de chute…
- vitesse limite
- nombre de reynolds
ENS Physique C PC 2020, Q17
Calculer numériquement ces deux grandeurs pour L = 10 m et pour des trajectoires correspondant à une balle de volley (v_h = 5 m⁻¹) et de fusil (v_h = 500 m⁻¹).
- tir parabolique
ENS Physique C PC 2020, Q49
La relativité générale est la théorie qui décrit la gravitation au-delà du formalisme newtonien. Préciser à quelle époque et par qui cette théorie a été élaborée, ainsi que les limites de validité…
- relativité générale
- limite newtonienne
ENS Physique U PSI 2020, Q25
Donner les unités d'un moment cinétique J dans les unités de base du système international (m, kg, s, A, K).
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q20
Nous notons T = T(z)u_z la force que fait subir la partie [z, L] de corde à la partie [0, z], au point M(z). Exprimer la tension T = T(z) lorsque la corde est au repos. Sous l'hypothèse adoptée des…
- tension d'un fil
- équilibre
X-ENS Physique MP 2020, Q17
Donner un argument pour justifier que le mouvement du noyau peut être négligé devant celui de l'électron.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2020, Q13
Calculer la valeur numérique de l'accélération moyenne durant la phase d'arrêt de la voiture.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2020, Q14
Calculer la valeur numérique de l'accélération moyenne durant la phase d'arrêt de la voiture.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2020, Q15
Déterminer, dans les deux cas précédents, la valeur numérique de l'intensité de la force d'inertie d'entrainement.
- force d'inertie d'entraînement
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2020, Q19
Que représente le terme M d²z/dt² ?
CCINP Physique PC 2020, Q8
On considère un vol en palier, c'est-à-dire avec un vecteur vitesse et une altitude de l'avion constants. Représenter l'ensemble des forces s'exerçant sur l'avion et expliquer comment la force de…
CCINP Physique PC 2020, Q14
Calculer l'angle de correction θ que le pilote doit imposer à son avion lorsque φ = 20°, sachant que v_v = 56 km⁻¹ et Vₐ = 445 km⁻¹.
CCINP Physique-Chimie MP 2020, Q4
Décrire qualitativement les deux phases successives du mouvement de l'ensemble en précisant pour chacune d'elles si le fil est tendu ou non tendu.
- tension de fil
- phase de mouvement
CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q1
Choisir un référentiel afin d'étudier le mouvement du palet durant la propulsion et le préciser. Peut-il être considéré comme galiléen dans le cadre de cet entraînement ?
- référentiel terrestre
- caractère galiléen approché
CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q7
Montrer que la distance d parcourue par le palet avant de s'arrêter est donnée par la relation : d = v₀²/2gsin α où v₀ est la vitesse initiale selon l'axe (Ox) au début de la deuxième phase.
- théorème de l'énergie cinétique
- distance d'arrêt
Banque PT Physique A PT 2020, Q3
On considère maintenant deux masses ponctuelles m₁ et m₂ en P₁ et P₂. Exprimer la force de m₁ sur m₂.
- loi de gravitation universelle
- force gravitationnelle
Banque PT Physique A PT 2020, Q8
A partir de la définition de C, montrer que R₁ = -1/2r.
- centre de masse
- repérage barycentrique
Banque PT Physique A PT 2020, Q10
En déduire que le mouvement de C₁ est uniforme.
- mouvement circulaire uniforme
- accélération tangentielle
Banque PT Physique A PT 2020, Q11
Décrire le mouvement de C₁. Faire un schéma où sont représentés, à un instant donné C, C₁ et C₂ ainsi que leurs vecteurs vitesse respectifs.
- mouvement circulaire
- vitesse orbitale
ENS Physique-Chimie L PC 2026, Q4
Lister toutes les forces qui s'exercent sur le milieu granulaire. Expliquer d'où pourrait provenir le « défaut de masse » mesuré à l'issue du protocole.
- frottement aux parois
- effet janssen
ENS Physique-Chimie L PC 2026, Q13
Exprimer la norme de F_i → j en fonction de mg et de l'angle β.
- équilibre statique
- projection de force
ENS Physique-Chimie L PC 2026, Q14
En déduire la norme de la force F_h que le grain j exerce sur le support.
- équilibre statique
- composante horizontale
ENS Physique-Chimie L PC 2026, Q15
Exprimer k en fonction de l'angle β.
- redirection de contrainte
X-ENS Modelisation PSI 2026, Q2
Pour les 3 phases de vol, donner l'expression de la vitesse V(t) en fonction des paramètres présentés sur les Figures 2 et 3. On notera Mₜ la masse totale de l'avion : Mₜ = M_v + M_u + M_c. Le vol…
X-ENS Modelisation PSI 2026, Q27
Appliquer le théorème de la résultante dynamique à 2, en projection sur k.
X-ENS Modelisation PSI 2026, Q31
Déterminer la force propulsive en vol en palier (6 500 m - Mach 0,5), à 70
- puissance mécanique
- force de propulsion
X-ENS Physique MPI 2026, Q22
La force produite par le moteur ionique est F = 0,2 N, et la masse de l'engin spatial est M = 600 kg. Pendant combien de jours faut-il faire fonctionner le moteur pour obtenir la modification de…
- théorème de la quantité de mouvement
- temps caractéristique
Mines-Ponts Physique 2 MP 2026, Q21
En milliards d'années, quelle durée s'est écoulée depuis le Big Bang, pour des mesures effectuées à z = 2 ?
- décalage vers le rouge
- expansion de l'univers
- cosmologie
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2026, Q18
Déterminer les équations du mouvement en vₓ = v · eₓ et v_z = v · e_z.
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2026, Q21
Définir alors les listes temporelles des positions `X` et `Z` à partir des listes des vitesses `Vx` et `Vz`.
- intégration numérique
- programmation python
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2026, Q22
Définir alors deux fonctions : • `fleche(X,Z)` qui renvoie la hauteur maximale atteinte par la trajectoire. • `portee(X,Z)` qui renvoie la distance parcourue par le projectile au moment où il…
- trajectoire
- programmation python
Mines-Ponts Physique 2 PC 2026, Q30
Exprimer, dans la base polaire, la résultante des forces subies par l'électron en fonction notamment de E_p(r).
Mines-Ponts Physique 2 PC 2026, Q32
Si F_noy = -mₑ ω₀² r e_r, déterminer L_O(t) pour un moment cinétique initial L_O(0) donné. Quelle est la durée caractéristique de décroissance du moment cinétique ? Où « passe » le moment cinétique…
- moment cinétique
- rayonnement dipolaire
CentraleSupélec Physique 2 PC 2026, Q18
Déterminer la constante de raideur k de la liaison covalente liant les atomes de carbone et d'oxygène. Commenter la valeur obtenue.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2026, Q8
Déterminer un ordre de grandeur de la résistance dynamique de pointe dans la couche de remblais.
- profil pénétrométrique
- ordre de grandeur
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2026, Q10
L'essai met-il en évidence une profondeur acceptable pour la base des fondations ?
- profondeur d'ancrage
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q2
Sachant que le nageur est plus rapide en dehors de l'eau, estimer, grâce à la figure 3, la valeur de la distance L₁ idéale pour le plongeon étudié, ainsi que celle de l'angle α correspondant en…
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q4
Déterminer l'expression de l'angle d'entrée dans l'eau β au point E (figure 2) en fonction des variables L₁, v₀, g et α. L'évaluer dans le cadre de la question Q2. Cette valeur de β constitue un…
- vecteur vitesse
- composante de la vitesse
- angle de plongeon
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q28
Montrer l'existence d'une vitesse limite v_lim et l'exprimer en fonction de k, ρ, ρ_h, g, m. L'évaluer numériquement.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q30
Expliquer le principe de la méthode d'Euler. Sur votre copie, compléter les deux lignes manquantes de l'extrait du programme (situé dans la partie des données en fin de sujet) qui permet le tracé de…
- méthode d'euler
- résolution numérique
CCINP Modelisation PC 2026, Q6
On considère comme système l'atome A repéré par l'abscisse x_A. En appliquant la deuxième loi de Newton, établir la relation entre x_A, m_A, k, x et xₑ (relation 1).
- deuxième loi de newton
- oscillateur harmonique
CCINP Modelisation PC 2026, Q11
Considérons un solide assimilé à un point matériel de masse µ et relié à un support fixe par deux ressorts identiques de constante de raideur k et de longueur à vide xₑ, placés en parallèle et dont…
- association de ressorts
- raideur équivalente
CCINP Modelisation PSI 2026, Q5
Exprimer la vitesse v₃ du piston par rapport au bâti en fonction de θ₁, Ωₘ, R et de L.
CCINP Modelisation TSI 2026, Q34
Déterminer l'accélération du centre de gravité G dans le référentiel galiléen en fonction de λ, ℓ, θ et de θ.
CCINP Modelisation TSI 2026, Q36
Expliquer comment déterminer une expression de la tension dans le fil T en fonction de m, g, ℓ, θ et de λ.
CCINP Modelisation TSI 2026, Q37
Montrer que l'équation différentielle (4) peut alors se mettre sous la forme : θ(t) + ω² θ(t) = Γ sin (Ω t), 5 et préciser les expressions des constantes ω et Γ en fonction de ℓ, g, X et de Ω.
- oscillateur harmonique forcé
- pendule
CCINP Physique MP 2026, Q1
a) Montrer que l'intensité de la force de gravitation se met sous la forme F_grav ≃ m gₒ(1-(2 z)/R_p), avec gₒ à exprimer en fonction de M_p, R_p et de la constante universelle de gravitation G. b)…
- gravitation universelle
- pesanteur
CCINP Physique MP 2026, Q6
Application numérique : pour m = 0,200 kg, Major Tom mesure h = 2,0 cm. Déterminer g et estimer son incertitude-type relative.
- incertitude-type
- propagation des incertitudes
Banque PT Physique A PT 2026, Q8
En déduire alors les valeurs prises par τ_s pour les limons et les argiles.
Banque PT Physique A PT 2026, Q9
Introduisons ε la distance parcourue par les argiles durant la durée de sédimentation des sables (c'est-à-dire la durée du dépôt de tous les sables du bocal au fond de celui-ci). En exprimant…
Banque PT Physique A PT 2026, Q10
Justifier que le protocole indique d'attendre 72 heures avant d'analyser les résultats de la décantation.
ENAC Physique MPSI 2026, Q2
Initialement: φ_A=π / 2 rad et φ_B=0. Les mouvements de A et de B sont uniformes dans le sens direct, mais B est plus rapide que A (ω_B>ω_A). Exprimer la vitesse angulaire minimale ωₘ que doit avoir…
- mouvement circulaire uniforme
- cinématique du point
ENAC Physique MPSI 2026, Q5
Initialement: φ_A=0 et φ_B=φ₀>0. Le mouvement de A est uniforme dans le sens direct (ω_A>0) tandis que celui de B est uniforme dans le sens indirect (ω_B<0) ; A étant le plus rapide (ω_A>|ω_B|)…
- mouvement circulaire uniforme
- cinématique du point
ENAC Physique MPSI 2026, Q8
Exprimer le moment M_O(P) en O du poids (dans R) : A) M_O(P)= mgbcos θ mgbcos θ -mgbsin θ B) M_O(P)= mgbcos θ mgbcos θ -mgbsin θ C) M_O(P)= mgbsin θ mgbsin θ -mgbcos θ D) M_O(P)= mgbsin θ mgbsin θ…
- moment d'une force
- produit vectoriel
ENAC Physique MPSI 2026, Q9
Exprimer le moment M_O(R) en O de la réaction (dans R) : A) M_O(R)= bR_Zsin θ bR_Zcos θ 0 B) M_O(R)= -bR_Zcos θ bR_Zsin θ 0 C) M_O(R)= -bR_Zsin θ -bR_Zcos θ 0 D) M_O(R)= -bR_Zcos θ -bR_Zsin θ 0
- moment d'une force
- produit vectoriel
ENAC Physique MPSI 2026, Q12
En déduire R_r (on rappelle que R=-R_re_r+R_Ze_Z) : A) R_r=mgsin α(3cos θ+2cos θ₀) B) R_r=mgsin α(cos θ-cos θ₀) C) R_r=mgsin α(2cos θ-3cos θ₀) D) R_r=mgsin α(3cos θ-2cos θ₀)
ENS Physique BCPST 2025, Q3
On appelle gravité effective la grandeur définie par la relation suivante : g' = (ρ_c - ρ₀)/ρ₀ × g (1) Exprimer g' en fonction de φ. Calculer sa valeur pour φ = 1%.
- poussée d'archimède
- gravité effective
ENS Physique BCPST 2025, Q5
Nous définissons les grandeurs suivantes : Δρ = ρ_s - ρ_g et ψ = φ - φ_min (appelée fraction volumique solide d'excès). Établir que l'on peut écrire g' sous la forme suivante : g' = g × Δρ/ρ₀ × ψ (2)
- gravité effective
ENS Physique BCPST 2025, Q17
Calculer la valeur de v_s, pour d = 300 . En déduire celle du nombre de Reynolds particulaire puis celle de Cₓ (issue de la relation (5)), qui lui correspondent. Commenter ces résultats vis-à-vis de…
- nombre de reynolds particulaire
Polytechnique Physique A PC 2025, Q4
A-t-on invariance par renversement du temps dans cette configuration ?
Polytechnique Physique A PC 2025, Q5
Expliquer la différence fondamentale entre la force électrique et la force de frottement fluide qui conduit à cette différence de comportement vis-à-vis du renversement du temps. Mathématiquement…
- force conservative
- dissipation d'énergie
X-ENS Physique B PC 2025, Q14
On reprend le modèle unidimensionnel de la question 11, mais avec un champ extérieur qui varie au cours du temps selon E(t) = -E₀ sin ω t eₓ. Écrire l'équation du mouvement de l'électron dans la…
X-ENS Physique B PC 2025, Q19
Intégrer l'équation du mouvement de la question 17 pour un électron partant de l'origine sans vitesse initiale à un temps t_i.
- condition initiale
- cinématique
X-ENS Physique B PC 2025, Q21
La figure 1 donne l'allure de la variation de x(t) pour quatre autres valeurs de t_i. On remarque que pour ces valeurs, l'électron revient en x = 0 à un temps de retour qu'on notera t_r. Écrire…
- temps de retour
- équation transcendante
X-ENS Physique MP 2025, Q3
Pour résoudre ce problème, on impose une tension variable au cours du temps, de sorte que la particule est maintenant soumise au potentiel dépendant du temps V_el(r, t) = (η V(t))/l₀²(z² + α x² + β…
X-ENS Physique MP 2025, Q14
On n'a considéré jusqu'à présent qu'une particule portant une unique charge élémentaire. On admettra que notre approche est valable pour une particule portant une charge q plus importante en valeur…
- position d'équilibre
- pesanteur
X-ENS Physique MP 2025, Q26
L'objet des questions suivantes de cette partie (i.e. des questions 26 à 31) est d'étudier les régimes dans lesquels la particule est stabilisée angulairement grâce au piège électrique. Pour ce…
- théorème du centre de masse
- force électrique
X-ENS Physique MPI 2025, Q6
Comme pour la plaque, on admet que le résultat obtenu reste valable lorsque x dépend du temps. Écrire l'équation du mouvement des électrons sous l'effet du champ électrique, et en déduire que…
- plasmon de surface localisé
- oscillateur harmonique
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2025, Q1
Quel est, à votre avis, la nature du « triangle relativiste » évoqué par la relation (1) ? Représenter celui-ci. Quelle est l'unité usuelle, dans le système international, de l'impulsion p ? du…
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2025, Q3
On s'intéresse d'abord aux particules vérifiant la relation (1) dans le cas de la limite classique, lorsque E_c ≪ E₀. En vous limitant au premier ordre non nul, donner dans ce cas une expression de…
- énergie cinétique
- développement limité
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2025, Q4
En déduire l'expression générale de l'énergie totale E = f(E₀, v, c) d'une particule de masse m.
- énergie relativiste
- facteur de lorentz
Mines-Ponts Physique 1 PSI 2025, Q11
Exprimer la force de poussée F_p(t) exercée sur le culot du projectile en fonction de P_i, V_c, n, b, a, X(t) et q.
- force de pression
- équation d'état
Mines-Ponts Physique 1 PSI 2025, Q13
Établir l'équation différentielle du second ordre vérifiée par X(t).
Mines-Ponts Physique 2 MP 2025, Q13
Dans cette vision classique, exprimer, en fonction de p₀, p_γ, m, g et τ, les distances d_1,a et d_2,a parcourues par chacune des particules dans la phase (a).
Mines-Ponts Physique 2 MP 2025, Q14
Exprimer, toujours en fonction de p₀, p_γ, m, g et τ, les distances d_1,b et d_2,b parcourues par chacune des particules dans la phase (b).\ En déduire que les centres des paquets d'ondes occupent…
- chute libre
- interférométrie atomique
Mines-Ponts Physique 2 PC 2025, Q5
En déduire l'équation différentielle vérifiée par l'altitude z(t) du volume V d'air. Si l'air est, à l'arrivée, plus froid que l'air environnant, va-t-il redescendre ou continuer à monter ? Que dire…
- principe fondamental de la dynamique
- stabilité d'un équilibre
CentraleSupélec Physique 1 PC 2025, Q2
Exprimer d_k+1 = |R_k+1E| en fonction de d_k, des composantes vₓ et v_y de v et de l'intervalle de temps entre réceptions, T' = t'_k+1 - t'_k.
CentraleSupélec Physique 1 PC 2025, Q3
En déduire l'expression approchée, au premier ordre en v/c₀ : T' = T/(1 - vₓ/c₀) Dans cette relation, la composante vₓ peut être qualifiée de vitesse d'éloignement.
- effet doppler
- développement limité
CentraleSupélec Physique 1 PC 2025, Q7
Estimer le rapport des masses M_ du Soleil et M_J de Jupiter puis commenter, numériquement, l'écart entre les centres de ces deux référentiels (R_H) et (R_K).
- centre de masse
- référentiel barycentrique
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2025, Q35
Établir l’équation différentielle liant θ à g, R et θ au cours du looping. Peut-on déterminer θ(t) de manière analytique (c’est-à-dire « à la main ») facilement à partir de cette équation ? Pourquoi ?
- pendule simple
- équation différentielle non linéaire
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2025, Q36
Recopier en les complétant sur votre copie les lignes à partir de la ligne 9 pour que le programme calcule et affecte à `res` la solution de l’équation différentielle déterminée à la question…
- méthode d'euler
- résolution numérique
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2025, Q44
Vérifier que dans le référentiel géocentrique, la vitesse des satellites est nettement supérieure à celle d’un flotteur.
- vitesse d'entraînement terrestre
- ordre de grandeur
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2025, Q46
Une fois complété, le script renvoie le tracé proposé en figure 12. Commenter.
- distance minimale d'approche
- survol satellite
CCINP Physique MP 2025, Q42
En considérant la Terre comme un corps de répartition de masse à symétrie sphérique, déterminer les composantes radiale F_r et orthoradiale F_θ de la résultante des forces extérieures s'appliquant…
- projection de forces
- force gravitationnelle
CCINP Physique MP 2025, Q43
Montrer que les dérivées temporelles v_r et v_θ peuvent s'écrire : v_r = F_r/m + v_θ²/r et v_θ = F_θ/m - (v_r v_θ)/r
CCINP Physique MP 2025, Q47
Pour une vitesse et une position du vaisseau données, il existe un unique angle φ compris entre -π/2 et π/2 permettant de maximiser le taux de variation temporelle de l'énergie mécanique, comme…
- recherche de maximum
- optimisation numérique
CCINP Physique MP 2025, Q49
À la ligne 22, remplacer `instruction 2` par une instruction (ou un bloc d'instructions) permettant d'écraser les valeurs r(t), θ(t), v_r(t) et v_θ(t) des variables `r, th, vr` et `vth`, par les…
- méthode d'euler
- intégration numérique
CCINP Physique-Chimie PSI 2025, Q19
Déterminer une relation liant la surface S_c, la masse M_c, les amplitudes p_im, p_rm, pₜₘ, Xₘ et la pulsation ω.
CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q9
Montrer que cette composante horizontale de vitesse vₓ(t) répond à l’équation différentielle : dvₓ/dt + k/m vₓ = 0, avec comme condition initiale vₓ(0) = v_B. (1)
CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q11
Proposer un modèle mathématique pour cette courbe dans le cadre de l’hypothèse précédente sur l’expression de la force de frottement.
CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q12
En déduire alors graphiquement, en estimant la valeur du temps caractéristique τ, celle de k coefficient de force de frottement fluide.
E3A Physique-Chimie MPI 2025, Q4
Proposer une méthode simple utilisant la mesure de l'élongation d'un ressort de raideur k connue pour mesurer la masse d'un objet sur Terre. Faire un schéma explicatif et établir la formule…
- équilibre d'un ressort
- mesure de masse
ENAC Physique MPSI 2025, Q4
Donner l'expression des normes de la vitesse et de l'accélération : A) v = r₀ (1/τ² + Ω²) e⁻t/τ B) v = r₀ (1/τ² + Ω²)¹/² e⁻t/τ C) a = r₀ (1/τ² + Ω²) e⁻t/τ D) a = r₀ (1/τ² + Ω²)¹/² e⁻t/τ
- norme d'un vecteur
ENAC Physique MPSI 2025, Q5
Que vaut le rapport a/v ? A) a/v = 0,25 s⁻¹ B) a/v = 0,5 s⁻¹ C) a/v = 1 s⁻¹ D) a/v = 4 s⁻¹
ENAC Physique MPSI 2025, Q6
On note α = (OM, v) l'angle que forme, à tout instant, le vecteur vitesse de M avec son vecteur position. On a : A) α = π/2 B) α dépend du temps C) cos (α) = -(1 + Ω² τ²)⁻¹/² D) cos (α) = -0,8
- produit scalaire
- vecteur vitesse
ENS Physique C PC 2024, Q18
Dans cette question on considère le cas où α = 0. En utilisant le résultat de la question 1b, exprimer G(t) en fonction de t, de ω, des r_i(0) et des v_i(0). Vérifier que cette expression de G(t)…
ENS Physique-Chimie L PC 2024, Q27
Indiquer, à partir de cette équation, comment définir une accélération de la pesanteur effective g_eff de telle manière que cette grandeur joue un rôle analogue à celui joué par g dans l'équation…
- pesanteur apparente
- force normale
Polytechnique Physique A PC 2024, Q20
La vitesse de la photosphère vient en premier lieu de la rotation du Soleil, dont l'axe de rotation est perpendiculaire au plan de l'orbite de la Terre, dans lequel se trouve également le satellite…
- vitesse de rotation
- produit vectoriel
X-ENS Physique B PC 2024, Q27
Indiquer quelle analogie peut suggérer l'équation (7) (ou les trajectoires qui la représentent).
- tir balistique
- parabole de sûreté
X-ENS Physique MPI 2024, Q11
Vérifier le résultat obtenu dans les limites A → ∞ et A → 1.
X-ENS Physique MPI 2024, Q13
Dans ce ralentisseur, combien de collisions successives faut-il pour faire passer la vitesse d'un neutron de 10⁷ m⁻¹ à 10³ m⁻¹ ?
X-ENS Physique MPI 2024, Q17
Pour améliorer encore la sélection en vitesse, on courbe le tube pour former un arc de cercle de rayon R, avec R ≫ a (voir schéma ci-dessous). Expliquer sans calcul pourquoi cette courbure permet…
- guide d'onde
- réflexion totale
X-ENS Physique MPI 2024, Q18
Nous étudions maintenant quantitativement la sélection en vitesse opérée par le tube courbé. Pour simplifier cette étude, nous nous limitons dans toutes les questions qui suivent au cas d'un neutron…
- trajectoire rectiligne
- géométrie
X-ENS Physique MPI 2024, Q19
Exprimer l'angle θ entre la vitesse et la paroi au point d'impact en fonction de z et R.
- angle d'incidence
- géométrie
X-ENS Physique MPI 2024, Q22
Exprimer en fonction de v_c, a et R la vitesse v* en deçà de laquelle le tube laisse passer tous les neutrons.
- vitesse critique
- guide d'onde
X-ENS Physique MPI 2024, Q23
Calculer v* pour R = 14 m, en prenant pour v_c la valeur déterminée à la question 6.
X-ENS Physique MPI 2024, Q26
On se place tout d'abord dans le référentiel dans lequel la turbine est au repos. Déterminer sans calcul, mais en l'illustrant par un schéma, la trajectoire du neutron.
- changement de référentiel
- réflexion spéculaire
X-ENS Physique MPI 2024, Q27
On revient dans le référentiel du laboratoire. Comment faut-il choisir vₜ pour que la vitesse du neutron soit presque nulle à la sortie de la turbine ?
X-ENS Physique MPI 2024, Q29
Calculer la durée T entre deux rebonds successifs, qu'on exprimera en fonction de g et H.
X-ENS Physique PSI 2024, Q6
On s'intéresse au cas d'un mouvement circulaire de rayon r₀. Établir l'expression de la vitesse de la goutte autour de l'aiguille en fonction de q, λ, m et ε₀, indépendamment de r₀. Conclure sur la…
- mouvement circulaire
- stabilité d'un équilibre
X-ENS Physique PSI 2024, Q9
On réalise l'approximation suivante : la trajectoire est considérée comme localement circulaire, c'est-à-dire que sur un tour, r(t) ≈ cste. En déduire que v est une constante et donner son…
- mouvement circulaire
- force centrale
X-ENS Physique PSI 2024, Q12
Calculer la variation relative de rayon au début de la trajectoire lorsque la goutte a effectué un tour autour de l'aiguille. Commenter la validité de l'approximation réalisée à la question 9.
X-ENS Physique PSI 2024, Q13
On examine dans cette question la faisabilité de cette expérience sur Terre. Dans le cas du mouvement circulaire étudié précédemment, comparer en norme la force exercée par l'aiguille sur la goutte…
- ordre de grandeur
- force électrostatique
X-ENS Physique PSI 2024, Q39
Comparer la norme de la force F à l'action de la pesanteur sur un atome de Rubidium, pour I = I_sat et à la résonance.
- ordre de grandeur
- pression de radiation
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q7
Analyser la relation (3). On envisagera, en particulier, la situation limite pour laquelle r → 1⁻.
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q8
La figure (5) représente l'évolution temporelle de l'altitude z_s = a sin ω t de la surface (S). En correspondance est également représentée celle du signal délivré par le microphone détectant le…
- signal acoustique
- synchronisation
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q13
Établir que la raison µ vérifie l'équation algébrique suivante : µ² - 2Qrµ + r² = 0 On exprimera le produit 2Qr en fonction des constantes r et tan φₙ.
- polynôme caractéristique
- équation aux valeurs propres
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q14
Nous nous plaçons dans le cas où Q D₁ = [-1, +1]. Exprimer, en fonction de r et Q, les solutions µ₋ et µ₊ de l'équation (9). Analyser le comportement correspondant de la suite (εₙ). Préciser quelle…
- racine complexe conjuguée
- stabilité
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2024, Q21
Déterminer les expressions de X_H(τ) et V_H(τ) en fonction de τ, v₀, ω et α = γ/(ω v₀). On note τₘₐₓ le premier instant où V_H atteint sa valeur maximale Vₘₐₓ et θₘₐₓ = ω τₘₐₓ .
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2024, Q5
Les frottements aérodynamiques permettent-ils de rendre compte d'un temps de chute est Δ t_h de l'ordre de 4 secondes pour un tube de 20 cm de haut ? Conclure.
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2024, Q12
Calculer le moment dipolaire M₀ de l'aimant utilisé.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q19
Faire un schéma de la situation et représenter les forces qui s'exercent sur Σ₁. Exprimer la force F_Σ_2/Σ_1 en fonction, entre autres, de l'accélération a₀.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q24
En supposant la vitesse du train constante en norme, de valeur notée V₀ (soit |v₁| = |v₂| = V₀), tracer l'évolution de la norme de l'accélération du train, assimilé à un point matériel, entre…
- accélération normale
- repère de frenet
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2024, Q9
En exploitant les résultats fournis dans le script ci-dessus, écrire sous forme normalisée la valeur de H extraite des données, accompagnée de son incertitude-type.
- incertitude-type
- régression linéaire
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2024, Q10
Justifier que, dans le cadre d'un modèle d'univers en expansion continue depuis son origine localisée en un point de l'espace, l'inverse de la constante de Hubble peut être interprété comme étant…
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2024, Q1
Calculer la valeur de la force que le ressort doit exercer sur le piston dans la configuration « trou bouché ». Justifier la réponse par un raisonnement portant sur un système mécanique bien…
- principe fondamental de la statique
- force pressante
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2024, Q5
Calculer la longueur l_c à laquelle il faut couper un ressort du type C634 pour qu'il exerce une force de 6,4 N sur un piston lorsqu'il est placé dans une cavité de longueur égale à 18,5 mm.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q4
Justifier que le poids de l'électron est négligeable par rapport à la force électrique qu'il subit.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q6
En prenant un repère cartésien Oxy de ce plan dont l'origine coïncide avec le centre de l'atome, montrer que les coordonnées de l'électron obéissent au système d'équations suivant : x + ω₀² x = 0 y…
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q7
Si on suppose la vitesse initiale dirigée perpendiculairement au rayon vecteur, caractériser la trajectoire de l'électron dans l'atome.
- oscillateur à deux dimensions
- trajectoire elliptique
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q13
En déduire que la déviation angulaire δθ correspondante vaut δθ = Ze²/a₀E_c où E_c est l'énergie cinétique de la particule α. Effectuer l'application numérique. On prendra a₀ = 1,0 · 10⁻¹⁰ m, E_c =…
- déviation angulaire
- énergie cinétique
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q24
Effectuer l'application numérique en prenant pour rayon initial a₀ = 1,0 · 10⁻¹⁰ m. Commentaires ?
- instabilité de l'atome classique
- ordre de grandeur
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q38
Comme indiqué sur la figure 3 droite, on sélectionne des molécules dont la déflexion se situe dans l'intervalle [-240, -160] . En déduire la vitesse moyenne v₀ et la dispersion (indétermination) Δ v…
- inversion de trajectoire
- calcul d'incertitude
CCINP Physique MP 2024, Q23
L'expérience de 1992 est aussi un dispositif interférentiel de fentes d'Young, mais on utilise le champ de pesanteur pour accélérer les atomes de Néon (figure 7). Les atomes de Néon, supposés…
- onde de matière
- chute libre
- cohérence temporelle
E3A Physique-Chimie MP 2024, Q34
Exprimer Vₘ en fonction de e, E₀, mₑ et de ω. Préciser la valeur du déphasage φ_v entre la vitesse et le champ électrique.
E3A Physique-Chimie MP 2024, Q35
Exprimer Xₘ en fonction de e, E₀, mₑ et de ω. Préciser la valeur du déphasage φₓ entre la position et le champ électrique.
E3A Physique-Chimie PC 2024, Q2-Q7
Faire le bilan des forces auxquelles est soumis l'avion, puis les représenter sur un schéma.
E3A Physique-Chimie PC 2024, Q2-Q9
Établir les équations différentielles vérifiées par vₓ et v_z, en supposant le mouvement dans un plan xOz , avec O un point fixe dans le référentiel arbitrairement choisi.
E3A Physique-Chimie PC 2024, Q2-Q10
Lors de son vol, l'avion atteint une vitesse v_C, appelée «vitesse de croisière», et le mouvement devient rectiligne et uniforme. Déterminer l'expression de cette «vitesse de croisière». Faire…
- vol de croisière
- portance
- vitesse limite
E3A Physique-Chimie PSI 2024, Q22
Entre les points M_n,2 et M_n,3, on admet que le moment résultant exercé sur le mobile est nul : son moment cinétique est donc conservé. En déduire la vitesse v_n,3 au point M_n,3 en fonction de g…
- conservation du moment cinétique
Banque PT Physique A PT 2024, Q8
En supposant que l'augmentation du volume de la gouttelette au cours du temps est proportionnelle à sa surface, justifier que son rayon peut alors s'exprimer sous la forme : r(t) = r₀ + k t avec k…
X-ENS Physique B PC 2023, Q5
On fait l'approximation k ≃ |k₁| ≃ |k₂| et on note alors k₁ = k et k₂ = -k avec k = ke_z. Justifier que la variation de vitesse de l'atome est alors 2v_r, où l'on précisera à quelle transition est…
- transition raman
- impulsion de recul
X-ENS Physique MPI 2023, Q4
Montrer qu'il existe une solution telle que x₁(t) = x₃(t), les trois masses oscillant à la même pulsation. Déterminer sa pulsation, qu'on notera ωₐ.
- mode propre
- pulsation propre
X-ENS Physique MPI 2023, Q6
On ne mesure pas directement les pulsations ω_s et ωₐ, mais les longueurs d'onde associées définies dans la question précédente. On les caractérise en général par le nombre d'onde spectroscopique…
- oscillateur couplé
- validation de modèle
X-ENS Physique PSI 2023, Q39
Écrire la condition d'équilibre mécanique lorsque le matériau est dans l'étape 1 du cycle. Expliquer pourquoi la force de contact tend vers 0 quand la température diminue.
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q3
Établir l'équation de la trajectoire. Quelle est la forme de la trajectoire ? Est-elle symétrique ?
- trajectoire parabolique
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q7
Dans la situation où t ≪ τ, simplifier les équations horaires de la trajectoire et donner l'allure du mouvement.
- développement limité
- régime transitoire
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q8
Dans la situation où t ≫ τ, simplifier les équations horaires du mouvement en faisant apparaitre une vitesse limite v_∞. Où retombe le projectile ?
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q9
Déduire des résultats précédents, l'allure globale de la trajectoire dans une situation où le temps de vol est grand devant τ, en séparant la trajectoire en trois phases.
- trajectoire avec frottement
- allure de courbe
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q10
Tracer l'allure de la trajectoire pour un temps de vol de l'ordre de τ.
- trajectoire avec frottement
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q11
Dresser le tableau de variation de la fonction T : χ T(χ) = χ eχ et déterminer la valeur β de son minimum global. La fonction W de LAMBERT est définie comme étant la fonction réciproque de T sur [β…
- fonction w de lambert
- symétrie axiale
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q15
À l'aide de la figure 2, déterminer la valeur numérique de l'angle assurant la portée maximale pour v₀ = 10 m⁻¹, g = 9,8 m⁻² et τ = 0,4 s.
- optimisation d'angle
- portée
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q22
Dans quelle situation courante rencontre-t-on la cycloïde ?
- cycloïde
- brachistochrone
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q7
Dans la situation où t ≪ τ, simplifier les équations horaires de la trajectoire et donner l'allure du mouvement.
- développement limité
- trajectoire
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q8
Dans la situation où t ≫ τ, simplifier les équations horaires du mouvement en faisant apparaitre une vitesse limite v_∞. Où retombe le projectile ?
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q9
Déduire des résultats précédents, l'allure globale de la trajectoire dans une situation où le temps de vol est grand devant τ, en séparant la trajectoire en trois phases.
- trajectoire balistique
- allure de courbe
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q10
Tracer l'allure de la trajectoire pour un temps de vol de l'ordre de τ.
- trajectoire balistique
- frottement fluide
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q11
Dresser le tableau de variation de la fonction T : χ T(χ) = χ eχ et déterminer la valeur β de son minimum global. La fonction W de LAMBERT est définie comme étant la fonction réciproque de T sur [β…
- fonction réciproque
- fonction w de lambert
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q12
On peut montrer que : (χ + exp [W(χ)]) W'(χ) = 1. Quelle est la valeur de W(0) ? On souhaite appliquer le schéma d'EULER explicite avec un pas h = 0.0001 pour résoudre cette équation différentielle…
- méthode d'euler
- résolution numérique
Mines-Ponts Physique 1 PSI 2023, Q18
Expliciter, en fonction de ω_c, ω, e, mₑ et r, le champ électrique E présent dans la cavité et permettant un tel mouvement des électrons. On vérifiera que ce champ est fonction linéaire de r.
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q3
On en cherche des solutions de la forme x_i(t) = x_0i + a_i eµ t où x₀₁, x₀₂, a₁, a₂ et µ sont des constantes. Déterminer et commenter la relation liant x₀₁ et x₀₂.
- position d'équilibre
- longueur à vide
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q8
Rappeler les analogies de cette relation avec celles exprimant les résistance et/ou conductance électrique d'un élément conducteur métallique. En déduire la dimension du module d'élasticité.
- analogie électromécanique
- analyse dimensionnelle
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q9
Exprimer la masse dM de Σ en fonction notamment de dr. Justifier que ce système se comporte comme un ressort de souplesse dσ = dr/Es.
- masse volumique
- loi de hooke
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q10
Exprimer la force de tension T(r) exercée par Σ sur la partie intérieure de la tige (celle comprise entre 0 et r) en fonction de E, s et ∂ξ/∂ r.
- loi de hooke
- allongement relatif
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q22
En supposant la compression uniforme, relier la variation δ a de la dimension de cube selon (Ox) à L, a et δ L.
- allongement relatif
- déformation élastique
Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q24
En déduire l'expression du module d'élasticité E, défini par la relation (1), en fonction de h, a et mₑ. Comparer au résultat de la partie II.A.
- module de young
- modèle microscopique
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q6
En supposant un mouvement uniforme de la planche à voile à la vitesse v_p, exprimer la norme de cette vitesse en fonction de v_v et de la quantité σ = (ρₑ C_p S_p)/(ρₐ C_v S). Est-il possible pour…
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q7
Dans le cas d'une planche qui remonte au vent, démontrer que la norme v_va de la vitesse v_va du vent apparent est supérieure à celle de la vitesse v_v du vent réel.
- vent apparent
- somme vectorielle
- inégalité triangulaire
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q8
On suppose que la vitesse de la planche à voile est constante en module et direction, en présence de la force propulsive F_pro. Que peut-on dire sur l'intensité de la force F_res qui s'oppose au…
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q9
On se place dans les mêmes conditions que la question précédente (vitesse constante, force propulsive donnée). Expliquer pourquoi un tel déplacement uniforme n'est possible que si βₑ ≠ 0.
- équilibre mécanique
- portance hydrodynamique
- dérive
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q12
En supposant une valeur constante pour σ₁ et en utilisant la relation (5), montrer que la vitesse de la planche peut être supérieure à la vitesse du vent à condition que cos β₀ > (σ₁ - 2)/2.
- trinôme du second degré
- vitesse limite
- navigation à voile
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q13
En supposant toujours une valeur constante pour σ₁, comment choisir la direction de navigation β₀ pour obtenir la vitesse de la planche la plus grande possible ?
- optimisation
- vitesse maximale
- trigonométrie
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q14
Pour une direction de navigation fixe β₀, comment choisir la valeur de σ₁ pour obtenir la vitesse maximale ?
- optimisation
- finesse aérodynamique
- traînée
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q6
En supposant un mouvement uniforme de la planche à voile à la vitesse v_p, exprimer la norme de cette vitesse en fonction de v_v et de la quantité σ = (ρₑ C_p S_p)/(ρₐ C_v S). Est-il possible pour…
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q7
Dans le cas d'une planche qui remonte au vent, démontrer que la norme v_va de la vitesse v_va du vent apparent est supérieure à celle de la vitesse v_v du vent réel.
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q8
On suppose que la vitesse de la planche à voile est constante en module et direction, en présence de la force propulsive F_pro. Que peut-on dire sur l'intensité de la force F_res qui s'oppose au…
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q9
On se place dans les mêmes conditions que la question précédente (vitesse constante, force propulsive donnée). Expliquer pourquoi un tel déplacement uniforme n'est possible que si βₑ ≠ 0.
- portance hydrodynamique
- équilibre
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q12
En supposant une valeur constante pour σ₁ et en utilisant la relation (5), montrer que la vitesse de la planche peut être supérieure à la vitesse du vent à condition que cos β₀ > (σ₁ - 2)/2 .
- résolution d'inéquation
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q13
En supposant toujours une valeur constante pour σ₁, comment choisir la direction de navigation β₀ pour obtenir la vitesse de la planche la plus grande possible ?
- optimisation
- vitesse maximale
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q14
Pour une direction de navigation fixe β₀, comment choisir la valeur de σ₁ pour obtenir la vitesse maximale ?
- optimisation
- finesse
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q6
Expliciter la signification physique des valeurs figurant dans la ligne 10 et commenter l'allure de ces courbes au regard des valeurs utilisées.
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q7
À partir des courbes proposées sur la figure 5 et en d'étaillant la démarche suivie, estimer un ordre de grandeur de cette distance.
- cinématique du point
- intégration graphique
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q8
Écrire une fonction Python permettant d'accéder à cette valeur à partir des données numériques issues de ces courbes.
- intégration numérique
- méthode des trapèzes
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q10
Conclure quant à la pertinence de cette démarche expérimentale.
- incertitude-type
- validation expérimentale
CentraleSupélec Physique 2 PC 2023, Q1
Quelle différence de masse cela fait-il en valeur relative ? Quelles peuvent être les causes de ces différences ?
- incertitude relative
- dérive métrologique
CentraleSupélec Physique 2 PC 2023, Q2
Quels peuvent être les inconvénients d'un artéfact ?
- métrologie
- étalon
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q2
On admet que la seule autre force mise en jeu est la force de frottement, due à l'air, proportionnelle au carré de la vitesse v de la goutte. Elle s'écrit : F_frott = -C π ρₐ D² v² e_z avec C = 6,0…
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q4
Pour quelle(s) raison(s) le modèle théorique élaboré aux questions de Q1 à Q3 n'est-il pas validé pour toutes les tailles de gouttes ?
- frottement fluide
- déformation de goutte
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q13
Exprimer le nombre de gouttes G tombant sur la surface S du disdromètre pendant la durée τ d'un impact, en fonction de N, S, D et de ξ. En déduire l'expression de la surface maximale Sₘₐₓ du capteur…
- flux de particules
- volume balayé
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q14
On considère une averse contenant toutes les tailles de gouttes, répondant à la distribution de Marshall et Palmer. Montrer que D₀ représente le diamètre moyen des gouttes. On donne : ∫₀∞ x e⁻x dx =…
- valeur moyenne
- distribution statistique
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q16
On considère tout d'abord une averse dont toutes les gouttes ont le même diamètre D₀, tombant à la vitesse v_lim (D₀) et réparties en volume de manière homogène avec une densité volumique N…
- débit volumique
- intensité de précipitation
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q20
Calculer la vitesse de chute de la goutte en expliquant la démarche.
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q21
Montrer que le maximum sₘₐₓ du signal s(t) est proportionnel au diamètre D de la goutte détectée : sₘₐₓ = K' D.
- occultation de faisceau
- photodiode
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q4
Pour quelle(s) raison(s) le modèle théorique élaboré aux questions de Q1 à Q3 n'est-il pas validé pour toutes les tailles de gouttes ?
- résistance de l'air
- déformation de goutte
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q13
Exprimer le nombre de gouttes G tombant sur la surface S du disdromètre pendant la durée τ d'un impact, en fonction de N, S, D et de ξ. En déduire l'expression de la surface maximale Sₘₐₓ du capteur…
- flux de particules
- surface de détection
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q14
On considère une averse contenant toutes les tailles de gouttes, répondant à la distribution de Marshall et Palmer. Montrer que D₀ représente le diamètre moyen des gouttes. On donne : ∫₀∞ x e⁻x dx =…
- valeur moyenne
- distribution statistique
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q17
Justifier que R s'exprime de manière générale par : R = ∫₀∞ n(D) v_lim (D) π D³/6 dD et calculer R. On donne ∫₀∞ x³,⁵ e⁻x dx = 105√(π)/16 ≈ 11,6. Faire l'application numérique en mm⁻¹ pour D₀ = 1,5…
- calcul d'intégrale
- intensité de précipitation
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q18
Expliquer comment il est possible de calculer R à l'aide de ces données (le calcul n'est pas demandé).
- traitement de données
- histogramme
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q6
Justifier par un argument physique que le boulet atteint une hauteur maximale hₘₐₓ puis retombe, comme les courbes en témoignent.
- frottement fluide
- champ de pesanteur
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q7
Écrire pour chacune des deux phases, la phase ascendante puis la phase descendante, les équations différentielles vérifiées par le module v de la vitesse du boulet.
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q10
Pour la phase descendante, mettre en évidence un régime transitoire et un régime permanent. Exprimer le temps caractéristique τ du régime transitoire. Quelle est la nature du mouvement lors du…
- temps caractéristique
- mouvement rectiligne uniforme
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q11
Reproduire les figures 4 à 6 sur la copie et identifier clairement les différentes phases et régimes du mouvement.
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q13
Recouper les résultats des trois questions 8, 9 et 10 avec les solutions des équations différentielles obtenues à la question 12.
- vitesse limite
- solution analytique
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q14
Évaluer graphiquement v_lim, τ et ℓ_f. Vérifier la cohérence numérique des valeurs lues avec les relations obtenues entre ces grandeurs.
- vitesse limite
- lecture graphique
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q15
Discuter les hypothèses du modèle utilisé, en particulier l'uniformité de l'accélération de la pesanteur, ainsi que la forme quadratique de la force de frottement.
- nombre de reynolds
- pesanteur uniforme
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q7
Écrire pour chacune des deux phases, la phase ascendante puis la phase descendante, les équations différentielles vérifiées par le module v de la vitesse du boulet.
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q8
Montrer que lors de la phase descendante la vitesse tend vers une vitesse limite asymptotique v_lim. Est-ce le cas pour la phase ascendante ? Justifier.
- vitesse limite
- équilibre dynamique
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q10
Pour la phase descendante, mettre en évidence un régime transitoire et un régime permanent. Exprimer le temps caractéristique τ du régime transitoire. Quelle est la nature du mouvement lors du…
- temps caractéristique
- mouvement rectiligne uniforme
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q11
Reproduire les figures 4 à 6 sur la copie et identifier clairement les différentes phases et régimes du mouvement.
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q13
Recouper les résultats des questions 8, 9 et 10 avec les solutions des équations différentielles obtenues à la question 12.
- comportement asymptotique
- vitesse limite
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q14
Évaluer graphiquement v_lim, τ et ℓ_f. Vérifier la cohérence numérique des valeurs lues avec les relations obtenues entre ces grandeurs.
ENAC Physique MPSI 2023, Q2
Déduire la norme v = |v| du vecteur vitesse. A) v = √(2)R (ω t) B) v = √(2)Rω[1 - cos (ω t)]¹/² C) v = 2R (ω t) D) v = Rω[1 - cos (ω t)]¹/²
- vitesse
- norme d'un vecteur
ENAC Physique MPSI 2023, Q4
Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ? A) La vitesse de M ne s'annule jamais. B) L'accélération de M ne s'annule jamais. C) Les composantes a_y et vₓ s'annulent aux mêmes…
- cinématique du point
- point de rebroussement
ENAC Physique MPSI 2023, Q30
Une fois le contact rompu, A évolue alors sans frottement dans le champ de pesanteur uniforme. Parmi les affirmations ci-dessous, identifier celles qui sont exactes. A) La trajectoire de A est…
- chute libre
- conservation de l'énergie
ENS Physique BCPST 2022, Q12
Exprimer la distance horizontale maximale x^ parcourue par une gouttelette. On supposera que l'altitude de lancée est suffisante pour que cette distance soit atteinte avant l'arrivée au sol. Estimer…
ENS Physique BCPST 2022, Q13
Établir que le temps de sédimentation τ_sed⁽⁰⁾, en négligeant le régime transitoire, s'exprime selon la relation suivante : τ_sed⁽⁰⁾ = z₀/gτ³ Estimer sa valeur pour z₀ = 2 m et chacun des rayons R =…
- temps de chute
- sédimentation
ENS Physique C PC 2022, Q4
Justifier que dans l'approximation précédente le mouvement de la masse est horizontal au premier ordre en α.
- approximation des petits angles
- cinématique du point
ENS Physique C PC 2022, Q11
Justifier brièvement les valeurs inhabituelles choisies par Foucault pour la masse m et la longueur ℓ.
- pendule de foucault
- frottement fluide
ENS Physique U PSI 2022, Q5
Vérifier que le mouvement de l'électron est non-relativiste, c'est à dire que sa vitesse est très petite devant la vitesse de la lumière. Dans la limite non-relativiste, une charge q dont le…
- approximation non relativiste
- vitesse limite
ENS Physique U PSI 2022, Q8
Etudier qualitativement la dynamique du système et montrer qu'en première approximation, le centre de masse reste immobile sous l'effet du champ.
- centre de masse
- approximation du noyau fixe
Polytechnique Physique A PC 2022, Q12
Déterminer la variation de pression δ P dans la couche d’air, assimilée à un gaz parfait isotherme, lorsque son épaisseur vaut hₐ + z, avec |z| ≪ hₐ. En déduire la force de rappel subie par le…
X-ENS Physique PSI 2022, Q35
Déterminer la position z_eq d'équilibre de la masse au repos sans secousse du sol.
- position d'équilibre
- force de rappel
Mines-Ponts Physique 1 PC 2022, Q20
Exprimer le développement limité de E à l'ordre 4 en v/c sous la forme E = E₀ + κ v² + µ v⁴ + o(v⁴/c⁴) en précisant les expressions de κ et µ. Proposer une interprétation simple des deux premiers…
- développement limité
- énergie de masse
- énergie cinétique
Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q11
Vérifier que la loi obtenue à la question 10 est compatible avec l'expérience. Déterminer la constante de raideur k du ressort équivalent au fil ; en déduire une estimation de la valeur numérique du…
- loi de puissance
- module de young
- raideur
Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q14
Déterminer la constante de raideur du ressort équivalent à N ressorts identiques de constante de raideur k disposés en parallèle. Sachant que le module de Young d'un filament de soie et son rayon…
- association de ressorts
- module de young
Mines-Ponts Physique 2 PC 2022, Q1
En utilisant une schématisation sphérique rudimentaire pour modéliser ces araignées, estimer un ordre de grandeur m_g pour leur masse.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2022, Q29
Estimer la valeur de la vitesse linéaire v_l pour un point de la périphérie de la fraise. Commenter le résultat obtenu.
- vitesse linéaire
- mouvement circulaire
CCINP Physique MP 2022, Q22
Écrire le principe fondamental à un électron soumis uniquement au champ électrique. En déduire que, pour les fluctuations de la vitesse de celui-ci, on peut écrire l’amplitude de la vitesse δ v =…
- principe fondamental de la dynamique
- fluctuation de vitesse
CCINP Physique-Chimie PSI 2022, Q26
Après avoir quitté le convoyeur, les particules sont recueillies dans des bacs situés en bas à droite du convoyeur. Expliquer qualitativement comment positionner ces bacs pour recueillir séparément…
CCINP Physique-Chimie TSI 2022, Q2
On veut maintenant déterminer la tension T' du câble en phase de levage accéléré. On suppose qu'on lève verticalement le bateau, initialement immobile, d'une hauteur H = 10 m sur une durée t₁ = 1…
- mouvement rectiligne uniformément accéléré
- théorème de l'énergie cinétique
CCINP Physique-Chimie TSI 2022, Q3
En utilisant les caractéristiques de la grue : a) Déterminer, en fonction de Tₘₐₓ (tension maximale du câble), m et de g, l'expression littérale de aₘₐₓ, accélération maximale supposée constante…
E3A Physique-Chimie PC 2022, Q4
Effectuer le bilan des forces s'exerçant sur la masse dans R' et les représenter en supposant que les valeurs de l'allongement du ressort, de la vitesse du point G et de l'accélération…
- bilan des forces
- force d'inertie d'entraînement
ENAC Physique MPSI 2022, Q1
Quelle durée τ met Mₐ pour parcourir la totalité de la piste (de A à E) ? A) τ = 0,17 s B) τ = 1,6 s C) τ = 17 s D) τ = 160 s
ENAC Physique MPSI 2022, Q4
Lorsque Mₐ atteint le point D, à un instant pris comme origine temporelle, un second mobile M_b (également assimilé à un point matériel) quitte E en direction de D. Son mouvement est uniforme dans…
ENAC Physique MPSI 2022, Q6
Quelle était, 1/5 s avant la rencontre, la distance d séparant Mₐ et M_b ? A) d ≈ 5 cm B) d ≈ 10 cm C) d ≈ 15 cm D) d ≈ 50 cm
- vitesse relative
- cinématique
ENS Physique BCPST 2021, Q45
Pour un bruit électrique de 1 mV, dont le spectre est supposé se situer entièrement dans le domaine de fonctionnement quasi-statique de l'actionneur, quelle est la précision de positionnement de la…
- sensibilité
- précision de mesure
ENS Physique BCPST 2021, Q46
Dans le cas où la masse M ne glisse pas sur la masse m, donner la nouvelle fréquence propre f_M du système en fonction de f₀. Pour une masse M=1 kg, estimer f_M avec un chiffre significatif.
- fréquence propre
- adhérence
ENS Physique BCPST 2021, Q48
Établir l'équation différentielle d'évolution de l'abscisse xₘ de la masse effective m.
- principe fondamental de la dynamique
- actionneur piézo-électrique
ENS Physique BCPST 2021, Q52
Lorsqu'il n'y a pas de glissement entre les masses, en utilisant Q48, Q49, Q50 et Q51, établir que l'équation différentielle vérifiée par l'abscisse xₘ prend la forme générale : (d² xₘ(t))/dt² + ω²…
- oscillateur harmonique forcé
- équation différentielle
ENS Physique BCPST 2021, Q56
Exprimer la position x_f = xₘ(t_l+τ_l) et la vitesse v_f = vₘ(t_l+τ_l) à la fin de la phase de montée. Exprimer le déplacement Δl x_M de la masse M durant une phase lente.
- déplacement net
- adhérence
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q6
Représenter, en correspondance avec les deux tracés précédents, l'évolution temporelle de la vitesse v.
- freinage par induction
- évolution temporelle
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q22
Indiquer pourquoi une analyse dimensionnelle ne permet pas, dans la situation étudiée, de déterminer les fonctions Φ et Ψ.
- analyse dimensionnelle
- nombre adimensionnel
X-ENS Physique B PC 2021, Q28
Expliquer, synthétiquement, comment on peut déduire la force F appliquée sur la cellule à partir de la mesure de la position de l'extrémité du levier et de la position de la pointe.
- force de rappel
- microscopie à force atomique
X-ENS Physique-SI MP 2021, Q2
Établir l'expression de la force f = f(x_B, E) correspondant à la situation d'équilibre.
- condition d'équilibre
X-ENS Physique-SI MP 2021, Q5
Nous notons σ = F/S la contrainte (force par unité de surface) à laquelle est soumis l'élément piézo-électrique et Δ_r = Δ/L son allongement relatif (algébrique). Exprimer σ en fonction de Δ_r et E…
- contrainte mécanique
- loi de hooke
X-ENS Physique-SI MP 2021, Q11
Établir que la contrainte σ peut s'écrire sous la forme : σ(x, t) = A' (∂ u)/(∂ x) + (B')/S Q(t) (u = u(x, t)) Préciser l'expression de chacune des constantes A' et B'.
- contrainte piézo-électrique
Mines-Ponts Physique 1 MP 2021, Q15
Écrire l'équation, notée (E_L), vérifiée par v en tenant compte de la force F_c. Montrer qu'en l'absence de la force F_c, le mouvement s'atténue très vite.
- équation de langevin
- temps de relaxation
Mines-Ponts Physique 1 PC 2021, Q15
Écrire l'équation, notée (E_L), vérifiée par v en tenant compte de la force F_c. Montrer qu'en l'absence de la force F_c, le mouvement s'atténue très vite.
- équation de langevin
- frottement fluide
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q13
Reproduire et compléter le schéma en indiquant par des flèches la vitesse v et sa projection v_p pour une position quelconque du compagnon. Quelles sont les extrema de v_p ? Indiquer les positions…
- vitesse orbitale
- vitesse radiale
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q14
Déterminer les deux valeurs de l'angle i correspondant à la plus petite et la plus grande valeur de la vitesse projetée v_p mesurée. Pour un angle i quelconque, on définit les positions extrêmes du…
- vitesse radiale
- incertitude de lecture
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2021, Q31
En régime harmonique de fréquence f, exprimer le rapport des vitesses complexes v_p/v_f en fonction de f et d'une fréquence f₀ à définir en fonction des données. Calculer f₀ numériquement.
- principe fondamental de la dynamique
- filtre passe-ba
- régime sinusoïdal forcé
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2021, Q4
Représenter sur la figure A du document réponse, pour chaque position de la pale, les vecteurs v₀, -u et w.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2021, Q5
Montrer que la norme de w s'exprime par w = v₀ √(1 + 2λ₀ sin θ + λ₀²) avec λ₀ = λ/(1 - a).
- vitesse relative
- produit scalaire
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2021, Q6
Montrer que tan α = (cos θ)/(sin θ + λ₀).
E3A Physique-Chimie PSI 2021, Q29
Calculer la puissance de la force de surpression s'exerçant sur la membrane en fonction de µ₀, c, S et v₁. En déduire que la force que le fluide exerce sur la membrane est de la forme F_f = -α v, où…
ENAC Physique MPSI 2021, Q6
Calculer la longueur des ressorts à l'équilibre si l₀=10 cm, m=10 g et K=10 N.m⁻¹. La longueur totale entre les deux bâtis est 2l₀ (on néglige la dimension de la masselotte). On prendra pour…
ENAC Physique MPSI 2021, Q17
Déduire de la question précédente la loi d'évolution de la vitesse z_A(t) sachant que la vitesse initiale est z_A(0)=v₀. A) z_A(t)=(v₀-gτ)exp (-t/τ)+gτ B) z_A(t)=v₀exp (-t/τ)+gτ C) z_A(t)=(v₀+gτ)exp…
- équéquation différentielle
- vitesse limite
ENS Physique BCPST 2020, Q20
La masse volumique d'une bactérie est proche de celle de l'eau, de l'ordre de ρ₀ = 1,01 g⁻³. On considère que l'on peut négliger les effets de la pesanteur lors d'une expérience si la bactérie a…
ENS Physique BCPST 2020, Q24
Déterminer l'angle α que forme la vitesse de sédimentation avec le grand axe (GZ) du cylindre en fonction de ψ, λ_ et λ_. En considérant que λ ≠ λ_, déterminer dans quels cas particuliers le…
- trajectoire
- projection vectorielle
ENS Physique BCPST 2020, Q27
Déterminer les bornes de variation de l'angle θ pour décrire la totalité de l'hélice (depuis l'extrémité F du flagelle jusqu'à son point d'attache sur la membrane de la bactérie).
- cinématique
- coordonnée cylindrique
ENS Physique BCPST 2020, Q28
En supposant que le fluide reste immobile lors de la rotation de l'hélice (de façon imagée, l'hélice « se visse » dans le fluide sans le mettre en mouvement), la vitesse de translation de la…
- cinématique
- nombre de reynolds
ENS Physique BCPST 2020, Q29
Considérons un tronçon élémentaire de l'hélice délimité par les angles θ et θ + dθ, représenté dans l'agrandissement de la figure 4 et dont le centre est repéré par FM(θ). Nous assimilons cet…
- cinématique
- vecteur tangent
ENS Physique BCPST 2020, Q32
La vitesse atteinte par la bactérie résulte de l'équilibre entre la force de propulsion F_v, (due à la rotation à la vitesse angulaire Ω) et la force de traînée F_v, (due à la translation à la…
ENS Physique C PC 2020, Q14
Effectuer l'application numérique de la question précédente.
- chute libre
- précision de mesure
ENS Physique C PC 2020, Q15
Montrer à l'aide de lois de conservations que v_B,x = x₀ et v_B,y = -y₀, où les deux grandeurs v_B,x et v_B,y sont les composantes selon x et y de la vitesse du point matériel en B.
- tir parabolique
- conservation de l'énergie mécanique
ENS Physique C PC 2020, Q16
On étudie des trajectoires de différentes hauteurs et vitesses au sommet, la longueur au sol L de la trajectoire étant fixée. Par intégration des équations du mouvement, obtenir l'expression de la…
- tir parabolique
- portée
ENS Physique C PC 2020, Q24
On dit que le nuage s'est effondré sur lui-même lorsque = 0. À quoi cela correspond-il ? Vous attendez-vous à ce qu'une telle situation soit réalisée physiquement ?
- effondrement gravitationnel
- limite physique
ENS Physique C PC 2020, Q28
En supposant que les trajectoires des étoiles qui suivent le mouvement d'ensemble du disque sont des cercles contenus dans des plans de z constant, expliquer pourquoi ce mouvement d'ensemble est…
- coordonnée cylindrique
- cinématique du point
ENS Physique C PC 2020, Q43
On étudie à présent le mouvement propre d'une étoile, c'est-à-dire par rapport au mouvement de rotation de la Galaxie. On peut isoler le mouvement selon l'axe z, qui est celui étudié dans cette…
- équilibre vertical
- force de rappel
ENS Physique C PC 2020, Q52
On définit le paramètre de Hubble H(t) = (a(t))/(a(t)). (12) Les mesures actuelles donnent pour les temps présents H(t₀) = H₀ = 67,74 km⁻¹⁻¹. On définit aussi le temps de Hubble t_H = 1/H₀, qui vaut…
- paramètre de hubble
- temps de hubble
ENS Physique C PC 2020, Q59
Reformuler cette équation de la façon la plus simple possible en introduisant les grandeurs adimensionnées x = a/a₀ et τ = H₀ t.
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q5
La solution générale de l'équation (3) prend la forme : f(x) = 1/k cosh [k(x-b)] + c où b = Cste et c = Cste (4) En déduire l'expression de la fonction f correspondant au paramétrage géométrique…
- condition aux limites
- symétrie
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q7
Indiquer la relation permettant d'accéder à l'expression du paramètre k en fonction de a et L. Il n'est pas demandé de développer ce calcul.
- longueur d'arc
- intégrale
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q8
La relation précédente conduit à l'équation : q K = sinh K où K = ka et q = L/2a (5) Estimer la valeur de k à partir de la figure (3), dans le cas où a = 3 cm et L = 20 cm.
- résolution graphique
- lecture graphique
X-ENS Physique PSI 2020, Q37
Écrire l'équation différentielle vérifiée par la vitesse v(t) d'un électron de masse effective m*.
X-ENS Physique PSI 2020, Q39
Identifier le terme du régime transitoire. Quelle est la durée Δ t de ce régime ?
- régime transitoire
- temps caractéristique
CentraleSupélec Physique 1 PC 2020, Q8
On ajoute maintenant un champ extérieur Eₑₓₜ supposé uniforme sur la dimension de l'atome. En admettant que l'électron reste dans la sphère de rayon a, déterminer sa position d'équilibre.
- équilibre électrostatique
- force de rappel
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2020, Q9
Effectuer le bilan des différentes forces s'exerçant sur la masse m. Pour tenir compte du caractère non galiléen du référentiel lié à la voiture, on admet que, dans l'application du principe…
- force d'inertie d'entraînement
- bilan des forces
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2020, Q13
Justifier, par un argument d’ordre de grandeur, que la distance entre la Terre et Proxima du Centaure peut être approximée à 4,22 années-lumière.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2020, Q41
Établir la relation GP = M_E/(M_E + M_P) EP. Contrôler la pertinence de cette expression en étudiant des cas limites.
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2020, Q2
On considère l'avion en vol de croisière à pente et assiette nulles (trajectoire confondue avec l'axe de l'avion). Écrire, dans ces conditions, l'équation, dite de sustentation, liant la masse de…
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2020, Q12
À partir d'un schéma représentant les forces s'exerçant sur l'avion, exprimer la finesse de l'aile en fonction du rapport C_y/Cₓ.
- finesse aérodynamique
- vol plané
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2020, Q15
En déduire la distance horizontale maximale que peut parcourir l'avion en vol plané en cas de panne de moteur à 1000 mètres au dessus du sol.
- vol plané
- finesse aérodynamique
CCINP Physique PC 2020, Q13
À quelle condition entre Vₐ, v_v, φ et θ, l'avion peut-il se déplacer en ligne droite de A vers B ?
CCINP Physique-Chimie MP 2020, Q5
La nature « idéale » de la poulie et du fil permet de considérer que la norme F de la tension du fil est conservée tout le long du fil. En appliquant le théorème de la résultante cinétique au solide…
CCINP Physique-Chimie MP 2020, Q7
On s'intéresse à la première phase du mouvement. a) Exprimer le lien entre X et Z en le justifiant dans cette première phase. b) Établir dans cette phase la vitesse X(t) en fonction de α, f_g et g…
- fil inextensible
- accélération constante
CCINP Physique-Chimie MP 2020, Q8
On s'intéresse à la deuxième phase du mouvement. a) Exprimer X(t) dans cette phase en fonction de t, t₁, V₁, X₀, H₀, g et f_g. b) Exprimer f_g en fonction de α, H₀ et D.
- mouvement rectiligne uniformément varié
- coefficient de frottement dynamique
CCINP Physique-Chimie MP 2020, Q13
Établir les expressions : a) de l'allongement X₁ b) de la date t₁ associés au début de glissement du solide 1 par rapport au tapis.
CCINP Physique-Chimie MP 2020, Q17
Montrer qu'alors la fréquence approchée du mouvement est donnée par : ν = (ω₀² V)/(2 g f_s). Évaluer numériquement cette fréquence en supposant que la raideur vaut k = 4 kN⁻¹ et que la vitesse du…
- stick-slip
- période d'oscillation
CCINP Physique-Chimie MP 2020, Q18
Représenter l'allure de X(t) sur une période.
- stick-slip
- profil temporel
CCINP Physique-Chimie MP 2020, Q19
Ce phénomène se retrouve dans beaucoup de situations quotidiennes : craie qui crisse sur un tableau, porte qui grince, pneu qui crisse et archet de violon. a) Dans quel domaine de fréquences sont…
- domaine audible
- raideur
CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q2
Établir un bilan des forces qui s'exercent sur le palet durant la propulsion et les représenter sur un schéma cohérent sans souci d'échelle.
CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q3
Exprimer l'intensité de la force de propulsion F exercée par le joueur sur le palet en fonction de l'accélération a du palet, de l'angle d'inclinaison α du plan, de la masse m du palet et de…
CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q4
Sachant que la propulsion due au joueur de hockey dure 0,5 seconde et que le mouvement est uniformément accéléré, quelle doit être l'intensité de la force de propulsion pour que le joueur égale le…
- mouvement rectiligne uniformément accéléré
- accélération
CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q5
Sur un schéma, représenter les forces qui s'exercent sur le palet. Ces forces ont-elles un caractère moteur, résistant ou sont-elles sans effet lors du mouvement du palet vers le haut du plan…
- travail d'une force
- force motrice et résistante
CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q6
Déterminer l'expression de x(t), déplacement du palet selon l'axe (Ox).
- équation horaire
- mouvement uniformément retardé
CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q56
Appliquer le principe fondamental de la dynamique projeté sur l'axe (Oz) pour en déduire l'équation mécanique qui sera notée (7).
E3A Physique-Chimie MP 2020, Q4
On fait l'hypothèse que l'équipage mobile est en mouvement de translation rectiligne dans la direction de eₓ. Établir une équation différentielle vérifiée par l'abscisse x repérant la position de…
- principe fondamental de la dynamique
- oscillateur harmonique amorti
E3A Physique-Chimie MP 2020, Q10
Réécrire la relation entre les amplitudes complexes V et I en faisant intervenir, cette fois, les grandeurs M_ms*, C_ms, R_ms, B₀, ℓ et ω. Dans la suite, on appelle cette relation « l'équation…
- équation mécanique
- masse fictive
E3A Physique-Chimie MP 2020, Q23
En considérant que |I| est constante et égale à I₀, exprimer l'amplitude |X| de x.
ENS Physique-Chimie L PC 2026, Q16
Tracer alors l'allure du coefficient de redirection en fonction de β. On choisira les valeurs de β judicieusement.
- redirection de contrainte
- tracé de courbe
X-ENS Modelisation PSI 2026, Q1
• Montrer que u est solution de l'équation différentielle (E₂) : u' = ω(1 - u²) où ω est une constante à préciser. • Résoudre (E₂) en posant, pour t ≥ 0, u(t) = th(v(t)) avec v une fonction de…
X-ENS Modelisation PSI 2026, Q3
• Commenter la modélisation proposée concernant la force de frottement de l'air. • Pour chaque phase, évaluer le sens de l'erreur commise par rapport à la réalité. • Conclure sur l'erreur globale.
- force de traînée
- traînée aérodynamique
- masse volumique
X-ENS Modelisation PSI 2026, Q32
• Estimer, à partir des données des Figures 2 et 3 ou de la Figure 15, la force résistante de l'air dans ces conditions de vol. • Comparer avec la valeur précédente et discuter de la pertinence du…
- force de traînée
- équilibre en vol
- validation de modèle
Mines-Ponts Physique 2 MP 2026, Q19
Pour des galaxies de la séquence principale, écrire l'équation différentielle vérifiée par m(t) sous la forme m = α₀ mβ₀ où α₀ et β₀ sont des paramètres numériques à estimer en conservant les unités…
- équation différentielle
- régression logarithmique
- taux de formation d'étoiles
Mines-Ponts Physique 2 MP 2026, Q20
Déterminer m(t) puis tracer et commenter l'allure de la courbe correspondante. On montrera notamment l'existence de deux régimes limites liés à une durée caractéristique τ₀ à introduire.
- équation différentielle à variables séparables
- temps caractéristique
- régime asymptotique
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2026, Q20
Définir les fonctions `Fx` et `Fz` qui interviennent dans le schéma d'Euler pour résoudre les listes temporelles des vitesses `Vx` et `Vz`. Définir `Vx` et `Vz` à partir de la fonction `euler`.
- méthode d'euler
- programmation python
Mines-Ponts Physique 2 PC 2026, Q31
Démontrer l'égalité dL_O/dt = f(r) (dE_p(r))/drL_O en précisant l'expression de f(r).
- théorème du moment cinétique
- moment cinétique
Banque PT Physique A PT 2026, Q6
Déterminer graphiquement la valeur prise par τ_s pour les sables r = 2 mm. Vous compléterez la reproduction de la figure 3 présente en annexe de l'épreuve et vous expliciterez avec précision toutes…
- lecture graphique
ENAC Physique MPSI 2026, Q3
Le mobile B parcourt la piste à vitesse constante dans le sens direct (ω_B>0). À un instant pris comme origine temporelle, il passe par la position φ_B=0, tandis que A, initialement immobile…
- mouvement uniformément accéléré
- cinématique du point
ENAC Physique MPSI 2026, Q4
Trouver, dans les mêmes conditions que celles de la question précédente, l'accélération angulaire maximale α_M permettant à A de ne pas rattraper B dans sa course pour un seul tour de A : A)…
- mouvement uniformément accéléré
- cinématique du point
ENAC Physique MPSI 2026, Q6
Initialement: φ_A=φ_B=0. Les mouvements de A et de B sont uniformes mais ils courent en sens inverse l'un de l'autre (A étant le plus rapide). Chaque fois qu'ils se rencontrent, ils changent de…
- mouvement circulaire uniforme
- cinématique du point
X-ENS Physique B PC 2025, Q15
On s'intéresse au mouvement forcé, défini comme une solution x(t) de cette équation qui soit périodique, et de même période T = 2π/ω que le champ électrique. Sans chercher à déterminer x(t)…
- symétrie temporelle
- parité
X-ENS Physique B PC 2025, Q20
Tracer sur un même graphique l'allure de la variation de x en fonction de t/T pour t_i = 0, t_i = T/4 et t_i = T/2, pour t/T variant entre t_i/T et 1,5.
- trajectoire
- tracé de courbes
X-ENS Physique B PC 2025, Q23
Sur la figure 1, indiquer la courbe pour laquelle l'énergie cinétique E_c(t_r) est maximale. Quelle est la courbe pour laquelle elle est minimale ?
- vitesse de retour
- énergie cinétique
X-ENS Physique MP 2025, Q4
On suppose que Ω ≫ ω. On admet que la variable r_i(t) peut alors s'exprimer comme une somme de deux variables, r_i(t) = R_i(t) + ξ_i(t), où R_i(t) varie sur une échelle de temps beaucoup plus grande…
- moyenne temporelle
- séparation des échelles
X-ENS Physique MP 2025, Q5
Dans cette question, on néglige toutes les harmoniques de pulsation supérieure ou égale à 2Ω. a - Quelle est la forme la plus générale de ξ_i(t) respectant les conditions spécifiées ? b - Exprimer…
- micromouvement
- approximation séculaire
X-ENS Physique MP 2025, Q33
Écrire les équations du mouvement pour les coordonnées x et y dans le référentiel tournant R. On supposera que le vecteur position de la balle est quasi-orthogonal au vecteur rotation à chaque…
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2025, Q6
On admet que l'énergie totale du système après émission est identique à celle de l'atome au repos avant l'émission. En déduire la relation E = mc²(√(1+2η) - 1) et exprimer η en fonction de Δ E, m et…
- conservation de l'énergie
- quantité de mouvement
Mines-Ponts Physique 1 PSI 2025, Q14
Montrer que l'impulsion p_s acquise par le projectile à sa sortie du canon est donnée par la relation : p_s = p_∞ 1 - (X₀/(ℓ + X₀))q⁻¹ et exprimer X₀ en fonction de a, V_c, b et n ainsi que p_∞ en…
- théorème de l'énergie cinétique
- impulsion
Mines-Ponts Physique 2 PC 2025, Q11
On note Π le poids du ballon, qu'on supposera en équilibre thermique et mécanique avec l'air environnant. Expliciter le rapport x = F_v/Π en fonction de R, v, g et de la densité d = M_He/M_air de…
- force de traînée
- condition de prépondérance
CentraleSupélec Physique 1 PC 2025, Q5
Montrer que dans ce référentiel le mouvement de la Terre est circulaire uniforme de vitesse |v| = v ≃ 27 km/s. Quelles sont les valeurs extrêmes et moyenne de la vitesse d'éloignement de la Terre…
- mouvement circulaire uniforme
- vitesse orbitale
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2025, Q17
Calculer numériquement v_E et v_N. Analyser la cohérence des valeurs obtenues avec les informations fournies par la carte de la figure 4 sur la norme et l'orientation du vecteur vitesse.
- projection de vecteur
- vitesse de courant
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2025, Q39
Obtenir, en fonction de r₁, r₂, Δ t et de la vitesse angulaire ω de rotation du disque, une estimation de la longueur totale L du sillon et de la distance e qui sépare deux passages adjacents du…
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2025, Q34
Sur le schéma de la question précédente, représenter qualitativement le vecteur accélération de M pour θ = π/2, θ = π et θ = 3π/2. On justifiera la construction.
- accélération normale
- accélération tangentielle
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2025, Q46
Quelle est alors la force totale F_spires→ train s’exerçant sur la totalité du train ? En déduire l’équation différentielle vérifiée par v tout au long de la phase de freinage, dont on définira la…
- principe des actions réciproques
- principe fondamental de la dynamique
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2025, Q45
Indiquer comment compléter les champs numérotés de 1 à 4, lignes 11, 12, 13 et 23, permettant de calculer l’angle θ_h formé entre le vecteur vitesse du satellite et l’horizon à t = 0, la vitesse…
- orbite circulaire
- python
CCINP Physique MP 2025, Q48
Écrire une fonction `derivees_comp_vitesse(r, theta, vr, vth, phi)`, permettant, à partir des paramètres r, θ, v_r, v_θ et φ, de calculer les dérivées temporelles v_r et v_θ des composantes radiale…
- fonction python
- dérivée temporelle
CCINP Physique PC 2025, Q39
Exprimer v_e,h et v_s,h en fonction de v_j, V_J,h et de D.
- produit scalaire
- théorème d'al-kashi
CCINP Physique-Chimie MPI 2025, Q20
On suppose que la règle de composition des vitesses est la règle de composition galiléenne. Exprimer et représenter la vitesse v_p' (par rapport à R') de la particule émise dans R à la vitesse v_p…
CCINP Physique-Chimie MPI 2025, Q24
Soient t₁ et t₂ les instants auxquels l'électron, de vitesse v proche de c, passe en A₁ et A₂, mesurés dans le référentiel de l'observateur. Exprimer les instants t₁' et t₂' auxquels l'observateur…
- retard temporel
- effet doppler relativiste
CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q13
Déterminer la distance horizontale, notée d' et mesurée à partir du point C, parcourue sous l’eau par le point M. Conclure vis-à-vis des consignes de sécurité de la piscine.
ENS Physique C PC 2024, Q5.b
En t = 0, l'atome se trouve à l'origine avec une vitesse v(0) = 1 cm/s. L'hypothèse faite à la question 5a est-elle légitime ?
- ordre de grandeur
- amplitude d'oscillation
X-ENS Physique MP 2024, Q5
En supposant que τ est suffisamment petit pour qu'on puisse négliger le déplacement de la charge ponctuelle pendant l'intervalle [0, τ], déterminer l'expression de la vitesse v_P pour des instants t…
X-ENS Physique MPI 2024, Q12
Le ralentisseur utilisé dans l'expérience est du dideutérium (nombre de masse A = 2). Commenter ce choix. Par ailleurs, on travaille avec du dideutérium liquide plutôt que gazeux. Pour quelle raison ?
- ralentisseur de neutrons
- section efficace
X-ENS Physique MPI 2024, Q16
On choisit un système de coordonnées cartésiennes dont l'axe x est parallèle à l'axe du tube, les axes y et z étant dirigés suivant les côtés de sa section carrée. On note v = (vₓ, v_y, v_z) la…
- réflexion spéculaire
- trajectoire
X-ENS Physique MPI 2024, Q20
Montrer que le neutron est réfléchi si v est inférieur à une vitesse limite qu'on exprimera en fonction de v_c, z et R.
- réflexion totale
- vitesse limite
X-ENS Physique MPI 2024, Q21
Justifier sans calcul que si le neutron est réfléchi lors de son premier contact avec la paroi, alors il parvient jusqu'à l'extrémité du tube.
- symétrie
- réflexion spéculaire
X-ENS Physique MPI 2024, Q24
Les neutrons entrent dans le tube uniformément répartis sur sa section. Déterminer en fonction de v et v* la probabilité pour qu'un neutron entrant à la vitesse v ressorte à l'autre extrémité du…
- probabilité de transmission
- distribution spatiale
X-ENS Physique MPI 2024, Q39
Pour que le mouvement vertical puisse être considéré comme stationnaire, il faut que le neutron ait le temps de rebondir plusieurs fois avant de ressortir. Cette condition est-elle vérifiée si le…
X-ENS Physique PSI 2024, Q10
La goutte tend tout de même à s'écraser sur l'aiguille à cause de la force de frottement. Exprimer la puissance instantanée, notée P, cédée par cette force à la goutte d'eau. Par un bilan d'énergie…
- théorème de l'énergie mécanique
- puissance dissipée
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q5
Nous nous plaçons dans une situation générale telle que celle illustrée sur la figure (4) (c'est-à-dire que les rebonds ne sont pas nécessairement synchronisés). Nous considérons un rebond n, de…
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q6
Nous supposons que les rebonds de la balle sont synchronisés sur le mouvement sinusoïdal de la surface. Établir alors que le cosinus de la phase φₙ des impacts vérifie l'égalité suivante : cos φₙ =…
- synchronisation
- condition de périodicité
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q9
Nous considérons le rebond n de la balle entre les impacts A'ₙ et A'ₙ₊₁. Établir la relation liant les phases φ'ₙ₊₁ = ω t'ₙ₊₁ et φ'ₙ = ω t'ₙ. Cette relation fait intervenir la vitesse vₙ⁺' et les…
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q10
Pour le rebond n, exprimer la vitesse vₙ₊₁⁺' en fonction de vₙ⁺', φ'ₙ₊₁, φ'ₙ et des paramètres r, g, a et ω.
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q15
Exprimer, en fonction de r et Q, les solutions µ₋ et µ₊ de l'équation (9). Représenter l'allure graphique de la dépendance de chacune d'elles vis-à-vis du paramètre Q.
- racine réelle
- allure graphique
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q16
En s'appuyant sur l'allure des représentations graphiques des dépendances µ₊ = µ₊(Q) et µ₋ = µ₋(Q), déterminer la condition de stabilité des rebonds synchronisés, sur le domaine D₂. On fera porter…
- condition de stabilité
- récurrence linéaire
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q18
La double inégalité (10), adjointe à la relation (3), conduit à la condition suivante portant sur le paramètre Γ (ce paramètre fut introduit dans le préambule de la section (2.1)) : Γ_min = π ( (1 -…
- domaine de stabilité
- accélération adimensionnée
Mines-Ponts Physique 1 PSI 2024, Q20
En supposant que la bulle est lâchée sans vitesse initiale au fond du spa, exprimer sa vitesse sous la forme v_b(t) = v₁ f(t/τ_b) où f est une fonction trigonométrique hyperbolique et dans laquelle…
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2024, Q22
Sans nécessairement exprimer τₘₐₓ , déterminer les expressions de cos (θₘₐₓ ) et sin (θₘₐₓ ) en fonction de α. En déduire que Vₘₐₓ = v₀(1 + √(1 + α²)). Tracer l'allure de la courbe donnant V_H(τ)…
- extremum
- vitesse de glissement
Mines-Ponts Physique 2 PC 2024, Q6
Exprimer la relation liant T₀, T'₁ et T₁ puis, après avoir effectué un développement limité à l'ordre 1 en T'₁/T₀, exprimer T₁ comme une fraction numérique de T₁ [ou T'₁]. Pour différentes raisons…
- période synodique
- vitesse angulaire
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q21
Montrer que T_r/2 est nécessairement non nulle. On admettra que cette force est identique sur les quatre roues de la locomotive. Exprimer T_r/2 en fonction notamment de l'accélération a₀ et des…
- frottement de glissement
- adhérence
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q22
Calculer le temps qu'a mis le train de Trevhitick à atteindre sa vitesse de croisière, en supposant que |T_r/2| = 0,1 fₐ |N_r/2|, de sorte que l'absence de glissement est assurée.
- loi de coulomb
- temps de démarrage
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2024, Q11
Évaluer l'âge de l'univers sur la base des résultats précédents et commenter la valeur obtenue sachant que l'âge du système solaire est estimé à 4,5 milliards d'années.
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2024, Q12
En argumentant la réponse, expliquer lequel des deux traitements proposés (calcul de la valeur moyenne de la distribution des valeurs de H ou régression linéaire de la vitesse par la distance)…
- régression linéaire
- incertitude de mesure
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2024, Q14
À partir du spectre fourni (voir figure 5), estimer la distance en années-lumière à laquelle se trouve la galaxie ayant émis ce rayonnement.
- loi de hubble
- décalage spectral
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2024, Q4
Lorsqu'on coupe un ressort de constante de raideur k et de longueur à vide l₀ en deux parties, on obtient deux ressorts de constantes de raideur k' et k'' et de longueurs à vide l'₀ et l''₀ = l₀ -…
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q12
Montrer alors que la variation maximale de la quantité de mouvement de la particule α dans la direction transverse vaut Δ pₘ = 2Ze²/(a₀ v₀).
- théorème de la quantité de mouvement
- impulsion
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q14
La cible constituée d'une feuille d'or d'épaisseur L = 1 contient N atomes sur la trajectoire de la particule α. Celle-ci effectue donc N collisions dont en moyenne la moitié vont donner une…
- marche aléatoire
- déviation cumulative
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q23
Estimer alors le temps de vie τ de cet atome.
- temps de vie de l'atome
- intégration
CCINP Physique-Chimie PSI 2024, Q9
Appliquer le PFD, toujours en projection sur e_z, au système candidat + flyboard à vide (sans l'eau qu'il contient) considéré comme étant à l'équilibre à l'altitude H dans le référentiel terrestre…
E3A Physique-Chimie MP 2024, Q40
Avec un modèle simple d'énergie cinétique initiale nulle et de force constante, évaluer la valeur de la force pondéromotrice nécessaire pour obtenir cette accélération.
- théorème de l'énergie cinétique
- ordre de grandeur
E3A Physique-Chimie PSI 2024, Q20
Montrer que l'équation différentielle du mouvement s'écrit à présent : θ + (2ℓ(t))/(ℓ(t)) θ + g/(ℓ(t)) sin θ = 0.
- théorème du moment cinétique
- pendule paramétrique
Banque PT Physique A PT 2024, Q10
Montrer que l'équation différentielle vérifiée par la vitesse v(t) de la gouttelette projetée sur l'axe (Oz) vertical descendant peut alors s'écrire sous la forme : dv/dt + [ A/(r₀ + k t) + B/((r₀ +…
Banque PT Physique A PT 2024, Q11
En prenant en compte cette simplification, résoudre l'équation différentielle obtenue en résolvant d'abord l'équation sans second membre, puis en cherchant une solution particulière de l'équation…
- équation différentielle linéaire
- solution particulière
X-ENS Physique B PC 2023, Q4.c
À l'aide des deux relations précédentes, se ramener à une équation sur k = |k| et montrer que k ≃ (E_i - Eₐ)/(ħ c). En déduire la variation de vitesse v_r = |v_r| subie par l'atome lors de la…
- vitesse de recul
- quantité de mouvement du photon
X-ENS Physique B PC 2023, Q12.c
En exprimant dans un premier temps v_II(t) - v_I(t) et [v_I(t) + v_II(t)]/2 sur les intervalles [0, T], [T, 2T], [2T, 3T], montrer que : ΔΦ = 2Tk · On se souviendra à cet effet de la relation entre…
- interférométrie atomique
- déphasage géométrique
X-ENS Physique B PC 2023, Q14.a
L'énergie potentielle d'un atome n'est pas constante au cours de la trajectoire. Montrer néanmoins que l'Éq. (14) reste valable lorsque le champ de pesanteur est uniforme.
- pesanteur uniforme
- phase semi-classique
X-ENS Physique MPI 2023, Q9
Déterminer les expressions de ω_s et ωₐ, définies comme dans les questions 3 et 4, pour ce nouveau système. Quel est qualitativement l'effet du terme supplémentaire ?
- mode propre
- oscillateur couplé
X-ENS Physique PSI 2023, Q38
Réaliser un bilan des forces sur le matériau magnétocalorique et appliquer le principe fondamental de la dynamique. On note m_MC, la masse du matériau magnétocalorique, k la constante de raideur du…
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q12
On peut montrer que : (χ + exp [W(χ)]) W'(χ) = 1. Quelle est la valeur de W(0) ? On souhaite appliquer le schéma d'Euler explicite avec un pas h = 0.0001 pour résoudre cette équation différentielle…
- méthode d'euler
- fonction w de lambert
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q13
En déduire à quel instant t* > 0 le projectile touche le sol. On posera u = -(1 + (v₀ sin θ₀)/gτ).
- portée
- fonction w de lambert
Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q14
On rappelle que par définition W exp (W) = Id où Id est la fonction identité : χ χ. En déduire que la portée est donnée par ℓ = τ v₀ cos θ₀ (1 - W(u eu)/u).
- portée
- fonction w de lambert
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q14
On rappelle que par définition W exp (W) = Id où Id est la fonction identité : χ χ. En déduire que la portée est donnée par ℓ = τ v₀ cos θ₀ (1 - W(u eu)/u).
- portée
- fonction w de lambert
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q15
À l'aide de la figure 2, déterminer la valeur numérique de l'angle assurant la portée maximale pour v₀ = 10 m⁻¹, g = 9,8 m⁻² et τ = 0,4 s.
- portée
- lecture graphique
Mines-Ponts Physique 1 PC 2023, Q7
Les deux microcaméras de l'iss ont pour objectif d'enregistrer, lors d'un passage au-dessus d'un orage, la totalité de l'évolution d'un sylphe. Commenter la possibilité et la précision de ces…
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q4
Établir l'expression de S en fonction de a et α. Établir l'expression de la surface S' de la voile située à la droite de la verticale et représentée en grisé sur la vue de face de la figure 1. On…
- centre de gravité
- centre de poussée
- trigonométrie
Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q10
Montrer que dans le cas d'un déplacement uniforme, on a la relation v_p² + v_v² + 2 v_p v_v cos β₀ = σ₁ v_p², dans laquelle on précisera l'expression de σ₁ en fonction des données ainsi que des…
- équilibre des forces
- coefficient aérodynamique
- portance et traînée
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q4
Établir l'expression de S en fonction de a et α. Établir l'expression de la surface S' de la voile située à la droite de la verticale et représentée en grisé sur la vue de face de la figure 1. On…
- géométrie
- projection de surface
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q10
Montrer que dans le cas d'un déplacement uniforme, on a la relation v_p² + v_v² + 2 v_p v_v cos β₀ = σ₁ v_p² dans laquelle on précisera l'expression de σ₁ en fonction des données ainsi que des…
- portance
- traînée
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q11
Écrire une fonction Python `MonteCarlo2(vitesseMoyenne, incertitudeType, N, K)`, où `K` est la constante intervenant dans l'expression (I.2) de la question 3. Cette fonction est une adaptation de la…
- méthode de monte-carlo
- propagation des incertitudes
CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q26
En déduire, en supposant que la seule source d'incertitude est ce défaut de positionnement, une estimation de l'incertitude-type relative sur la vitesse pour un essai de l'expérience étudiée à la…
- incertitude relative
- propagation des incertitudes
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q15
Exprimer pour la distribution de Marshall et Palmer le nombre de gouttes G tombant sur la surface S du disdromètre pendant une durée τ. En déduire une seconde expression de Sₘₐₓ . En pratique, le…
- intégration
- dimensionnement de capteur
CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q17
Justifier que R s'exprime de manière générale par : R = ∫₀∞ n(D) v_lim (D) π D³/6 dD et calculer R. On donne ∫₀∞ x³,⁵ e⁻x dx = 105√(π)/16 ≈ 11,6. Faire l'application numérique en mm⁻¹ pour D₀ = 1,5…
- intensité de précipitation
- calcul intégral
CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q15
Exprimer pour la distribution de Marshall et Palmer le nombre de gouttes G tombant sur la surface S du disdromètre pendant une durée τ. En déduire une seconde expression de Sₘₐₓ . En pratique, le…
- intégration de flux
- dimensionnement
CCINP Physique-Chimie PSI 2023, Q24
Déterminer le vainqueur de chacune des deux courses. Évaluer, avec un chiffre significatif, le temps en heure qu'a mis le vainqueur de la course 1.
- bilan de puissance
- traînée aérodynamique
- puissance mécanique
E3A Physique-Chimie MP 2023, Q12
À l'aide du formulaire fourni, résoudre les équations différentielles obtenues à la question 7 et exprimer v₊(t) et v₋(t). On pourra introduire les variables réduites : v = v/v_lim et t = t/τ.
- équation différentielle non linéaire
- frottement fluide
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q12
À l'aide du formulaire fourni, résoudre les équations différentielles établies à la question 7 et exprimer v₊(t) et v₋(t). On pourra introduire les variables réduites : v = v/v_lim et t = t/τ.
- équation différentielle non linéaire
- séparation des variables
E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q15
Discuter les hypothèses du modèle utilisé, en particulier l'uniformité de l'accélération de la pesanteur, ainsi que la forme quadratique de la force de frottement.
- validité d'un modèle
- nombre de reynolds
ENAC Physique MPSI 2023, Q6
On appelle rayon de courbure, ρ(t), à la trajectoire en un point M à l'instant t, le rayon d'un cercle tangent particulier appelé cercle osculateur. Ce cercle unique « épouse au mieux la courbe en M…
- rayon de courbure
- cinématique du point
ENS Physique BCPST 2022, Q34
Exprimer (en utilisant la solution approchée (18)) la variation d'altitude Δ z_ev = z_ev - z₀ d'une gouttelette, émise à t = 0 à une altitude z₀ et avec le rayon R(0), lorsque son rayon atteint R_ev…
- chute avec masse variable
- intégration temporelle
ENS Physique BCPST 2022, Q35
En dessous de l'altitude z_ev, le rayon de la gouttelette reste fixé à R_ev, et ce jusqu'à ce qu'elle atteigne le sol. Établir l'expression du temps total de chute τ_sed⁽¹⁾ d'une gouttelette de…
- temps de sédimentation
- évaporation
ENS Physique U PSI 2022, Q16
Faire le bilan des forces appliquées au système noyau + électron (on rappelle que l'on néglige l'effet de la force de rayonnement sur le noyau). Par un calcul d'ordre de grandeur, justifier que les…
ENS Physique U PSI 2022, Q38
De façon analogue, on décrit le mouvement de l'électron sous la forme du produit d'une amplitude r(t) lentement variable à l'échelle de 2π/ω₀ et d'un terme qui oscille à la fréquence propre ω₀/2π…
- approximation séculaire
- oscillateur forcé
ENS Physique-Chimie L PC 2022, Q7
Il apparaît que la constante k intervenant dans l'équation (3) ne dépend pas de la masse volumique ρ du liquide. Indiquer quelle en est la raison fondamentale.
- principe d'équivalence
- masse inerte
Polytechnique Physique A PC 2022, Q36
Écrire l’équation du mouvement du flotteur dans le référentiel du récipient, sous la forme d’une équation différentielle pour D(t). Simplifier cette équation en utilisant l’expression de D₀ obtenue…
- principe fondamental de la dynamique
- référentiel non galiléen
X-ENS Physique MP 2022, Q17
Préciser quelle restriction à la généralité de cette étude introduit l'hypothèse H_α. On réfléchira, en particulier, à la situation où l'édifice oscille autour de la verticale. La réponse attendue…
- hypothèse de modélisation
- mode de déformation
X-ENS Physique MP 2022, Q34
Établir, en fonction de z, θ et L, l'expression de la fonction δ=δ(z). On notera que l'angle θ est orienté, sur la figure (7).
- géométrie de la flexion
- flèche
X-ENS Physique PSI 2022, Q38
À très basses fréquences, donner l'expression approchée de l'équation du mouvement. En supposant que la résolution d'un appareil de mesure lié au sismomètre est Δ z, en déduire quelle est…
- accéléromètre
- résolution
Mines-Ponts Physique 1 PC 2022, Q21
La correction relativiste à l'énergie Δ E d'une transition entre niveaux d'énergie s'écrit sous la forme (Δ E_relat - Δ E)/(Δ E) ∼ αp. Déduire de ce qui précède l'entier p puis conclure…
- correction relativiste
- ordre de grandeur
Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q10
Établir, lorsque la masse m est suffisamment faible, la loi de puissance qui relie h à m et aux autres variables du problème.
- équilibre du point
- loi de puissance
CCINP Physique-Chimie MP 2022, Q7
Le vaisseau est lancé par une fusée (photo ci-dessus) qui peut, à l'aide de tuyères, éjecter des gaz avec une vitesse de u = 3 km⁻¹ (par rapport à la tuyère). La trajectoire de la fusée est supposée…
- équation de tsiolkovski
- poussée
Banque PT Physique A PT 2022, Q31
Déterminer l'équation différentielle satisfaite par z(t) et en déduire la durée T de la descente en fonction de A, B et h.
- théorème de l'énergie mécanique
- équation différentielle
ENS Physique BCPST 2021, Q44
Exprimer la fréquence propre f₀ du système. Déterminer la valeur de la masse effective m (le résultat sera donné avec un chiffre significatif). Calculer le ratio de la masse effective m sur la masse…
- fréquence propre
- masse effective
ENS Physique BCPST 2021, Q61
En utilisant Q47, donner l'expression de l'abscisse x_M(t) pendant la séquence de glissement. Donner la variation de position Δr x_M de la masse M entre t=t_r et t=t_r+τ_r.
- frottement dynamique
- intégration temporelle
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q21
Une analyse dimensionnelle de ce système permet d'établir que les échelles recherchées (auxquelles il conviendra d'attribuer une signification dans le contexte de cette étude) présentent une…
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q31
Tracer l'allure du portrait de phase (v = v(s)) correspondant qualitativement à la situation expérimentale dont les résultats sont présentés sur la figure (3). Comparer, pour cette expérience, Q/s₀²…
- portrait de phase
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q32
Établir qu'il existe une vitesse initiale critique v_0c (v_0c < 0) en-dessus (algébriquement) de laquelle l'aimant n'entre pas en collision avec le bloc. On l'exprimera en fonction de Q et D.
- vitesse critique
- condition d'arrêt
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q33
Exprimer |v_0c| en fonction de B, σ, D et m. Commenter les dépendances obtenues. En s'inspirant des équations (7), et sachant maintenant qu'il existe une vitesse caractéristique, nous pouvons écrire…
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q35
Estimer, à partir de la figure (5), la valeur du module |v_0c|_exp de la vitesse critique (expérimentale). La comparer à celle issue de la modélisation.
- vitesse critique
- comparaison expérience-modèle
X-ENS Physique PSI 2021, Q19
En déduire la force de rappel qui s'exerce sur l'armature de charge +Q, si celle-ci présente un déplacement ξ par rapport à sa position au repos en x = L. De plus, la modélisation de la dissipation…
X-ENS Physique PSI 2021, Q33
En utilisant la conservation de la quantité de mouvement, obtenir deux relations : l'une exprimant q en fonction de k_f et θ, l'autre reliant k_i, k_f et θ.
- conservation de la quantité de mouvement
- diffusion brillouin
X-ENS Physique-SI MP 2021, Q4
Nous considérons un élément piézo-électrique formé d'un assemblage de N₁ × N₂ × N₃, selon les axes respectifs (O, x), (O, y) et (O, z), mailles telles que celle représentée sur la figure (2). Elles…
- équilibre d'un solide
- chaîne de ressorts
X-ENS Physique-SI MP 2021, Q7
Donner l'expression, en fonction des paramètres K₁, K₂, a et q, de chacun des coefficients α, β, A et B issus du modèle que nous avons développé. Vérifier que β = B.
- piézo-électricité
- relation constitutive
Mines-Ponts Physique 1 MP 2021, Q18
En partant de l'équation (E_L), obtenir une équation différentielle du premier ordre linéaire à coefficients constants vérifiée par la fonction φ(t). En supposant que φ(0) = 0, en déduire…
- équation de langevin
- moyenne d'ensemble
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q18
Sur la figure du document 5, pourquoi peut-on affirmer sans calcul que la vitesse angulaire apparente des deux éjectas est uniforme ? On fera cette hypothèse dans toute la suite. A partir des deux…
- vitesse apparente
- parsec
- mouvement superluminique
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q19
Exprimer la distance R(t) entre la source centrale et chaque éjecta à la date t, en déduire le déplacement apparent sur le plan du ciel de chaque éjecta. Si chaque éjecta émet de la lumière à…
- vitesse supraluminique apparente
- retard de propagation
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q20
On étudie en particulier la fonction v₁(i). Quelle relation doit vérifier l'angle i pour que v₁(i) soit maximale ? Que vaut alors la vitesse maximale v_1, max de v₁(i) ? On introduira le facteur de…
- extremum d'une fonction
- vitesse supraluminique apparente
- facteur de lorentz
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q22
A partir de tous les résultats obtenus estimer la valeur numérique de la masse de l'objet compact situé au cœur de GRS 1915+105.
- trou noir
- fonction de masse
Mines-Ponts Physique 2 PSI 2021, Q32
Dans quel intervalle fréquentiel faut-il travailler ? À la fréquence f de l'émetteur, quelle erreur relative est commise sur la mesure de l'amplitude de v_f ? Quelle fréquence maximale faut-il…
- filtrage
- réponse fréquentielle
- ensemencement
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2021, Q7
De façon qualitative, tracer α en fonction de θ. Obtenir numériquement l'intervalle des variations de α.
- angle d'incidence
- étude de fonction
CCINP Physique PC 2021, Q8
Un gecko de masse m = 50 g est suspendu par ses quatre pattes au plafond. Le gecko possède au total 6 millions de sétules, comportant chacune en moyenne 500 spatules. En modélisant une spatule par…
- interaction de van der waals
- équilibre statique
CCINP Physique PC 2021, Q9
À un instant pris pour origine, on suppose que le gecko lâche le plafond et chute de 10 cm avant de se rattraper à l'aide d'une patte à une surface verticale. Sachant que l'équipe de Kellar Autumn a…
- théorème de l'énergie cinétique
- force de frottement
E3A Physique-Chimie MP 2021, Q23
Exprimer, en fonction de ses deux coordonnées sphériques r et θ et de ω_sid, le vecteur accélération du centre P du volume élémentaire dτ dans le référentiel jupiterocentrique.
- coordonnée sphérique
- accélération centripète
ENS Physique BCPST 2020, Q23
Considérons que le cylindre est soumis à une force extérieure Fₑₓₜ et nous supposons que l'angle ψ reste constant. Établir le système d'équations différentielles vérifié par les composantes V_X, V_Y…
ENS Physique C PC 2020, Q10
Écrire dans un référentiel galiléen l'équation régissant la dynamique d'une particule de masses inertielle m_i et grave m_g dans un champ de gravitation K. Est-il possible d'identifier un équivalent…
- masse inerte
- masse grave
ENS Physique C PC 2020, Q12
Expliquer pourquoi cette expérience peut servir de test au principe d'équivalence. On supposera pour simplifier les considérations qu'un des deux objets a un coefficient α_eq exactement égal à 1, et…
- principe d'équivalence
- chute libre
ENS Physique C PC 2020, Q13
Obtenir littéralement avec quelle précision δα_eq le principe d'équivalence est vérifié dans l'expérience d'Apollo 15. On donnera le résultat obtenu en fonction de δ t, z₀, G, et des…
- chute libre
- incertitude de mesure
ENS Physique C PC 2020, Q18
Pour décrire géométriquement ces trajectoires, on introduit leur rayon de courbure R. Dans une approximation où les trajectoires sont de petits arcs de cercles de hauteur h et de longueur de base L…
- rayon de courbure
- trajectoire
ENS Physique C PC 2020, Q22
On ne précisera plus par la suite la position particulière r du grain de matière dans le référentiel duquel on se place, et on repérera dans son référentiel les autres grains simplement par leur…
- dynamique du point
- effondrement gravitationnel
ENS Physique C PC 2020, Q55
En déduire la 2ème équation de Friedmann : a/a = -(4π G)/3c²(u + 3P), (14) qui décrit la dynamique de l'Univers. Sous quelle condition l'expansion de l'Univers est-elle accélérée ou ralentie ?
- équation de friedmann
- accélération de l'univers
ENS Physique C PC 2020, Q61
La durée de vie de l'Univers est-elle finie ou infinie ? Déterminer et calculer numériquement l'âge de l'Univers dans un tel modèle.
- âge de l'univers
- univer de matière
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q3
Déduire de cette équation l'expression de la constante A (équation (2)) en fonction de µ, L, g et de l'angle α_B.
- condition aux limites
- tension
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q4
Établir, à partir des résultats précédents, que la fonction f vérifie l'équation différentielle : f''(x) = k √(1 + f'(x)²) (3) On précisera l'expression de la constante k (k > 0) en fonction de L et…
ENS Physique-Chimie L PC 2020, Q6
Justifier que k ne peut dépendre que des grandeurs a et L.
X-ENS Physique PSI 2020, Q38
En déduire que la solution de cette équation vérifiant v(0) = v₀ est v(t) = v₀ e⁻t/τ₀ + ∫₀t exp (-(t - u)/τ₀) b(u) du
- équation différentielle linéaire
X-ENS Physique PSI 2020, Q42
D'après l'expression obtenue de v(t), calculer v(t) . On supposera qu'on peut intervertir les intégrales et la moyenne temporelle.
- moyenne statistique
CCINP Physique PC 2020, Q15
L'avion doit faire un aller-retour entre les deux points A et B, distants de d = 500 km dans les mêmes conditions de vent. Calculer la durée T du trajet aller-retour en négligeant la durée du…
CCINP Physique PC 2020, Q16
On s'intéresse au décollage d'un quadriréacteur A380 dont la masse au décollage est de 500 tonnes. Sa vitesse au moment où il quitte la piste est de 260 km⁻¹. Estimer, en précisant les hypothèses…
E3A Physique-Chimie MP 2020, Q5
Établir une relation entre les amplitudes complexes V et I faisant intervenir les grandeurs M_ms, C_ms, R_ms, B₀, ℓ, S, Z_a,1, Z_a,2 et ω.
- impédance acoustique
- représentation complexe
Mines-Ponts Physique 2 MP 2026, Q22
Dans quelle proportion le taux de formation d'étoiles a-t-il évolué entre z = 2 et z = 0 ? Proposer une explication à cette observation.
- taux de formation d'étoiles
- décalage vers le rouge
- évolution galactique
Mines-Ponts Physique 2 MPI 2026, Q17
Déterminer l'équation différentielle vérifiée par v. Résoudre cette équation dans la partie ascendante du mouvement. En déduire l'expression du temps t₁ mis par l'anneau pour atteindre la hauteur…
- frottement quadratique
- équation différentielle
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q29
Dans le cadre de l'équation différentielle de la question Q27, exprimer A et B en fonction de k, ρ, ρ_h, g et m. Puis, exprimer k₁, k₂, ainsi que τ en fonction de A, de B et de la vitesse initiale…
- équation différentielle non linéaire
- séparation de variables
X-ENS Physique B PC 2025, Q25
La figure 2 représente la variation de E_c(t_r) en fonction de t_r/T. Recopiez sommairement cette courbe sur votre copie et indiquez les valeurs de t_i en différents points, en vous appuyant sur les…
- modèle en trois étapes
- temps d'ionisation
X-ENS Physique B PC 2025, Q26
La figure 3 représente, sur une échelle des ordonnées logarithmique, la variation de l'intensité de la lumière rayonnée lors de la recombinaison électron-noyau en fonction de la fréquence, cette…
- génération d'harmoniques
- fréquence de coupure
X-ENS Physique MP 2025, Q7
Puisque le potentiel électrique donné à la question 3 est de moyenne temporelle nulle, on aurait pu s'attendre à ce qu'il n'y ait pas de force de rappel. Expliquer, avec des dessins montrant la…
- force pondéromotrice
- piège de paul
X-ENS Physique MPI 2025, Q13
On considère enfin le cas d'un cylindre métallique de rayon R et de longueur L avec L ≫ R, et un mouvement d'oscillation des électrons parallèlement à l'axe du cylindre. La charge surfacique…
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MPI 2025, Q40
Déterminer la fréquence maximale enregistrable dans la première partie du disque (près du centre), puis celle pour le bord du disque. Calculer la durée maximale d'un morceau de musique enregistré…
- vitesse de défilement
- résolution spatiale
X-ENS Physique MP 2024, Q8
À partir d'un bilan de quantité de mouvement, expliquer comment la charge ponctuelle est mise en mouvement. En particulier, la quantité de mouvement de la particule est-elle conservée au cours du…
- bilan de quantité de mouvement
- quantité de mouvement électromagnétique
X-ENS Physique MPI 2024, Q25
Déterminer, par un argument dimensionnel, à quelle condition portant sur v* et R il est légitime de négliger l'effet de la gravité pour déterminer la trajectoire des neutrons dans le tube. Cette…
X-ENS Physique MPI 2024, Q31
On suppose pour simplifier que les neutrons incidents sont uniformément répartis suivant v_z et suivant z, sur toute la hauteur du couple absorbeur-miroir. Si on réalise des expériences avec…
- intégration
- loi d'échelle
X-ENS Physique PSI 2024, Q7
Décrire le mouvement. On constate que si z(0) n'est « pas trop grand », la goutte arrivée au bout de l'aiguille peut effectuer des allers-retours le long de l'aiguille. Expliquer cette observation…
- mouvement à une dimension
- effet de bord
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q11
Former la relation de récurrence ne portant que sur des termes de la suite (εₙ), liant εₙ₊₂, εₙ₊₁ et εₙ. On conservera les paramètres A, B, C et D sans expliciter leur dépendance vis-à-vis des…
- récurrence linéaire
- linéarisation
X-ENS Physique-SI MP 2024, Q17
Établir que la condition de stabilité de la situation pour laquelle les rebonds sont synchronisés, sur la réunion des deux domaines D₁ et D₂, prend la forme suivante : 0 < tan φₙ < F(r) où F(r) =…
- domaine de stabilité
- synchronisation
Mines-Ponts Physique 2 PC 2024, Q7
Dans toute cette question on appuiera son raisonnement par des schémas adaptés. Sous quels angles (en degrés, minutes) voit-on respectivement la Lune et le Soleil depuis la surface de la Terre ? Que…
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q10
Justifier quantitativement l'ordre de grandeur du champ électrique transverse déduit par Rutherford à partir des résultats expérimentaux. On d'étaillera les notations utilisées en s'aidant d'un…
X-ENS Physique B PC 2023, Q14.b
Exprimer les vitesses v_I(t) et v_II(t) le long des trajets ABCD et AB'C'D en prenant cette fois en compte l'effet de la pesanteur. En déduire le déphasage ΔΦ', et l'exprimer sous la forme ΔΦ' = ΔΦ…
- effet gravifique
- déphasage
X-ENS Physique PSI 2023, Q40
En linéarisant le système (développement de Taylor à l'ordre 1) autour du point A, soit en e_air = e_air - d, déterminer les conditions pour que l'équilibre soit instable. Cette condition est-elle…
- stabilité d'un équilibre
- linéarisation
Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q13
En déduire à quel instant t* > 0 le projectile touche le sol. On posera u = -(1 + (v₀ sin θ₀)/gτ).
- fonction w de lambert
- temps de vol
Polytechnique Physique A PC 2022, Q37
Pour résoudre l’équation, on effectue des simplifications analogues à celles de la partie III B. On suppose que la force d’inertie l’emporte sur la force de gravité, qu’on néglige. On suppose de…
- approximation
- cas limite
X-ENS Physique MP 2022, Q33
La figure (8) représente une expérience réalisée avec une bande de papier découpée dans une feuille A4 (21 cm × 29,7 cm, épaisseur e ≃ 0,01 cm), selon sa longueur. La longueur de la bande située au…
ENS Physique BCPST 2021, Q63
Représenter graphiquement les déplacements de m et de M pendant plusieurs cycles. Quelle est la vitesse moyenne v_moy sur un cycle du déplacement de la masse M ? Comment doit-être choisi τ_l afin…
- vitesse moyenne
- moteur piézo-électrique
ENS Physique-Chimie L PC 2021, Q36
Les points de mesure qui apparaissent sur la figure (5) se succèdent selon le même intervalle de temps (identique pour les trois vitesses initiales). Indiquer comment semble dépendre la distance…
Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q21
Exprimer tan i en fonction de c, v₁ et v₂ puis vₑ en fonction de c, v₁, v₂ et cos i. A l'aide des valeurs trouvées à la question 18, déterminer les valeurs numériques de i et vₑ. Commenter la valeur…
- vitesse relativiste
- vitesse supraluminique apparente
CentraleSupélec Physique-Chimie 1 PSI 2021, Q38
Estimer la valeur de la vitesse d'éjection Vₑ du jet arrosant la charpente du chevet de la cathédrale situé le plus en avant sur la photographie présentée figure 6. On admettra que cette image ne…
- trajectoire parabolique
- portée
CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2021, Q47
En utilisant les expression de p₁, p₂ et p₃ en fonction des données, établir que g = λ₀ ((p₃ - p₁)(t₂ - t₁) - (p₂ - p₁)(t₃ - t₁))/((t₃ - t₁)(t₂ - t₁)(t₃ - t₂)).
- ordre d'interférence
- élimination des constantes
ENS Physique C PC 2020, Q19
Une façon plus générale de représenter ces trajectoires est de le faire dans un diagramme temps-espace. Un tel diagramme est ici tridimensionnel, deux des axes correspondant à x et y, et un…
- espace-temp
- rayon de courbure
ENS Physique C PC 2020, Q25
À partir de l'intégrale première de l'équation (5), calculer le temps d'effondrement Δ t de la boule de matière. Commenter les dépendances du résultat obtenu en les paramètres du problème.
- temps de chute libre
- effondrement gravitationnel
Pièges classiques
- En coordonnées polaires, la base (\vec{e}_r, \vec{e}_\theta) tourne au cours du temps (\frac{\mathrm{d}\vec{e}_r}{\mathrm{d}t} = \dot{\theta}\vec{e}_\theta) : l'accélération ne se résume pas à \ddot{r}\vec{e}_r + r\ddot{\theta}\vec{e}_\theta, il ne faut omettre ni le terme centripète -r\dot{\theta}^2\vec{e}_r ni le terme de Coriolis 2\dot{r}\dot{\theta}\vec{e}_\theta.
Questions sources :CCINP Physique MP 2025, Q43CCINP Physique MP 2025, Q48ENAC Physique MPSI 2025, Q2ENAC Physique MPSI 2025, Q3E3A Physique-Chimie PSI 2024, Q16
- Ne pas confondre la base polaire locale et la base de Frenet : dans un mouvement circulaire de rayon R, le vecteur normal de Frenet \vec{N} est centripète (dirigé vers le centre), donc \vec{N} = -\vec{e}_r ; l'accélération normale s'écrit alors -\frac{v^2}{R}\vec{e}_r.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2025, Q33ENAC Physique MPSI 2023, Q25
- Une vitesse constante en norme n'implique pas une accélération nulle : dès que la trajectoire est courbe, il subsiste une accélération normale centripète liée au changement de direction du vecteur vitesse. Réciproquement, une vitesse instantanément nulle n'implique pas une accélération nulle.
Questions sources :ENAC Physique MPSI 2023, Q4ENAC Physique MPSI 2022, Q2ENAC Physique MPSI 2022, Q8
- Au sommet d'une trajectoire balistique parabolique, la vitesse ne s'annule pas : seule sa composante verticale s'annule, la composante horizontale v_x = v_0\cos\alpha demeurant constante.
Question source :ENAC Physique MPSI 2022, Q11
- Vérifier impérativement le sens de l'axe vertical lors de la projection du PFD : si l'axe est descendant, le poids s'écrit +mg\vec{e}_z et la poussée d'Archimède -\rho_f V g\vec{e}_z ; s'il est ascendant, les signes sont inversés.
Questions sources :Banque PT Physique A PT 2026, Q1Banque PT Physique A PT 2024, Q3
- Ne pas confondre la composante algébrique d'une vitesse et sa norme : lors d'une chute selon un axe vertical ascendant, la vitesse algébrique est négative (\dot{z} = -v < 0), ce qui impose d'écrire la force de frottement fluide opposée sous la forme +\alpha v\vec{e}_z ou -\lambda \dot{z}\vec{e}_z.
Questions sources :E3A Physique-Chimie MP 2023, Q7E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q7Mines-Ponts Physique 1 PC 2021, Q9
- Dans l'expression de la tension d'un pendule simple au point bas, ne pas oublier le terme d'accélération centripète : la tension ne compense pas seulement le poids, elle vaut T = mg + m\ell\dot{\theta}^2 = 3mg pour un lâcher sans vitesse initiale depuis l'horizontale.
Questions sources :CCINP Modelisation TSI 2026, Q36Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q13Mines-Ponts Physique 2 MP 2022, Q14
- L'approximation du pendule simple \sin\theta \approx \theta (isochronisme des petites oscillations) n'est valide que si l'angle est exprimé en radians et vérifie |\theta| \ll 1\text{ rad} : elle est proscrite pour les grandes amplitudes ou les loopings complets.
Questions sources :CCINP Physique MP 2026, Q2CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2025, Q35Banque PT Physique A PT 2021, Q8
- Pour une force de rappel élastique, le signe dépend de l'orientation de l'allongement relatif : si le ressort est étiré (x > x_{\text{éq}}), la force de rappel exercée sur le mobile est dirigée vers les abscisses décroissantes (-k(x-x_{\text{éq}})\vec{u}_x).
Questions sources :CCINP Modelisation PC 2026, Q6CCINP Modelisation PC 2026, Q7Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q2X-ENS Physique MPI 2023, Q1CentraleSupélec Physique-Chimie 2 TSI 2021, Q24
- Ne pas appliquer par automatisme l'expression de la position d'équilibre d'un ressort suspendu (\ell_{\text{éq}} = \ell_0 + mg/k) lorsque la masse repose au-dessus du ressort : celui-ci est alors comprimé et \ell_{\text{éq}} = \ell_0 - mg/k.
Questions sources :E3A Physique-Chimie MP 2025, Q4CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q5
- Attention à l'association des raideurs : des ressorts placés en parallèle ont le même allongement et leurs raideurs s'additionnent (k_{\text{éq}} = k_1 + k_2), à l'inverse des résistances électriques en parallèle.
Question source :ENAC Physique MPSI 2021, Q6
- Ne pas confondre la vitesse limite (régime asymptotique atteint lorsque t \to \infty, où l'accélération s'annule) et l'annulation instantanée de la vitesse au sommet d'une trajectoire.
Questions sources :CCINP Physique-Chimie TSI 2023, Q12E3A Physique-Chimie MP 2023, Q8
- Pour un frottement quadratique en -k v^2, la vitesse s'intègre en tangente hyperbolique : à t = \tau, la vitesse atteint \tanh(1) \approx 76\,\% de sa valeur limite, et non les 63\,\% caractéristiques d'une relaxation linéaire du premier ordre.
Questions sources :E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q12E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q14
- Sur un plan incliné d'un angle \alpha par rapport à l'horizontale, la composante motrice du poids le long de la pente fait intervenir \sin\alpha, tandis que la réaction normale compense mg\cos\alpha (et non simplement mg).
Questions sources :ENAC Physique MPSI 2026, Q7CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q2CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q2
- Lors du calcul d'un développement limité aux temps courts d'une chute avec frottement, pousser l'ordre jusqu'à t^2 : le terme d'ordre 1 en pesanteur est souvent compensé par la vitesse limite, masquant l'accélération g.
Questions sources :Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q7Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q7
- Le sens d'une force de frottement solide de Coulomb s'oppose impérativement à la vitesse relative de glissement au point de contact, et non à la vitesse absolue dans le référentiel d'étude.
Questions sources :CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q4CentraleSupélec Physique-Chimie 1 MP 2024, Q20ENS Physique BCPST 2021, Q48ENS Physique BCPST 2021, Q61
- Un fil inextensible idéal ne peut exercer qu'une traction : la tension est obligatoirement dirigée du point matériel vers le point d'attache, et le contact n'est maintenu que tant que T \ge 0.
Question source :CCINP Modelisation TSI 2026, Q36
- Dans l'étude du mouvement relatif de deux mobiles sur une même ligne ou trajectoire, la vitesse relative d'approche est la somme de leurs modules si leurs déplacements s'effectuent en sens opposés.
Questions sources :ENAC Physique MPSI 2026, Q5ENAC Physique MPSI 2026, Q6Mines-Ponts Physique 2 PC 2024, Q7
- Avant d'appliquer le principe fondamental de la dynamique dans un référentiel accéléré ou tournant, il faut impérativement mentionner son caractère non galiléen et ajouter la force d'inertie d'entraînement \vec{F}_{ie} = -m\vec{a}_e.
Questions sources :E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q16E3A Physique-Chimie PC 2022, Q4CCINP Physique-Chimie PSI 2021, Q1
- Ne pas confondre la masse inertielle m intervenant dans le terme d'accélération m\frac{\mathrm{d}\vec{v}}{\mathrm{d}t} et la masse apparente m^* = (\rho - \rho_f)V apparaissant dans le terme moteur sous l'effet de la poussée d'Archimède.
Questions sources :Mines-Ponts Physique 1 PC 2021, Q9Mines-Ponts Physique 1 MP 2021, Q9
À retenir
- En coordonnées polaires planes, le vecteur vitesse s'écrit \vec{v} = \dot{r}\vec{e}_r + r\dot{\theta}\vec{e}_\theta et l'accélération s'exprime par \vec{a} = (\ddot{r} - r\dot{\theta}^2)\vec{e}_r + (r\ddot{\theta} + 2\dot{r}\dot{\theta})\vec{e}_\theta, avec a_\theta = \frac{1}{r}\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}(r^2\dot{\theta}).
Questions sources :ENAC Physique MPSI 2026, Q1E3A Physique-Chimie MP 2021, Q11
- Pour une trajectoire circulaire de rayon R, la vitesse est purement tangentielle (v = R\dot{\theta}) et l'accélération normale centripète vaut toujours a_n = R\dot{\theta}^2 = \frac{v^2}{R} ; l'accélération tangentielle a_t = R\ddot{\theta} = \frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}t} ne s'annule que si le mouvement est uniforme.
Questions sources :ENAC Physique MPSI 2026, Q1ENS Physique BCPST 2025, Q25E3A Physique-Chimie MP 2024, Q13
- L'approximation galiléenne du référentiel terrestre est légitime dès lors que la durée caractéristique de l'expérience est très faible devant la période de rotation propre de la Terre (\Delta t \ll 24\text{ h}).
Questions sources :E3A Physique-Chimie MP 2023, Q1E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q1CCINP Physique-Chimie TSI 2020, Q1
- La vitesse limite s'obtient directement en annulant l'accélération dans le principe fondamental de la dynamique (\sum \vec{F} = \vec{0}), sans intégrer l'équation différentielle du mouvement.
Questions sources :CCINP Physique-Chimie MP 2023, Q3CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q3Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q8
- Pour un frottement fluide linéaire \vec{f} = -\gamma \vec{v}, la vitesse relaxe selon v(t) = v_\ell + (v_0 - v_\ell)\mathrm{e}^{-t/\tau} avec le temps caractéristique \tau = m/\gamma ; le régime transitoire s'estompe au bout d'environ 3\tau à 5\tau.
Questions sources :Polytechnique Physique A PC 2026, Q18CCINP Physique-Chimie TSI 2025, Q12E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q5E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q13Mines-Ponts Physique 1 MPI 2023, Q6
- Pour un frottement quadratique \vec{f} = -\beta v\vec{v}, le PFD conduit à une équation de Riccati se résolvant en tangente hyperbolique (v(t) = v_\ell\tanh(t/\tau) lors d'un départ au repos), introduisant une distance d'arrêt caractéristique \ell_f = m/\beta.
Questions sources :X-ENS Modelisation PSI 2026, Q1Mines-Ponts Physique 1 PSI 2024, Q20E3A Physique-Chimie MP 2023, Q10E3A Physique-Chimie MPI 2023, Q5
- Dans le cas d'une force centrale \vec{F} = F(r)\vec{e}_r, le moment cinétique en O se conserve, ce qui implique que la trajectoire est plane et que la constante des aires C = r^2\dot{\theta} est invariante au cours du temps.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MP 2024, Q5E3A Physique-Chimie MP 2024, Q11Mines-Ponts Physique 2 PC 2021, Q11Banque PT Physique A PT 2020, Q10
- Le théorème du moment cinétique projeté sur l'axe fixe d'un pendule simple élimine directement la tension du fil et fournit l'équation différentielle \ddot{\theta} + \frac{g}{\ell}\sin\theta = 0, que l'on retrouve également en dérivant l'intégrale première de l'énergie mécanique.
Questions sources :E3A Physique-Chimie PSI 2024, Q20Mines-Ponts Physique 1 MP 2023, Q16Banque PT Physique A PT 2021, Q7
- Pour de petites oscillations (|\theta| \ll 1\text{ rad}), le pendule simple se ramène à un oscillateur harmonique de pulsation propre \omega_0 = \sqrt{g/\ell} et de période propre T_0 = 2\pi\sqrt{\ell/g}, rigoureusement indépendante de la masse.
Question source :ENS Physique C PC 2022, Q3
- En posant l'écart à l'équilibre X = z - z_{\text{éq}}, le poids et la force de rappel élastique statique se compensent exactement : l'équation différentielle du mouvement oscillatoire s'écrit \ddot{X} + \omega_0^2 X = 0 sans terme constant résiduel.
Questions sources :CentraleSupélec Physique 2 PC 2026, Q16CCINP Physique-Chimie MPI 2023, Q6E3A Physique-Chimie MP 2022, Q2
- Des ressorts montés en parallèle ont le même allongement et leurs raideurs s'additionnent (k_{\text{éq}} = \sum k_i) ; en série, ils subissent le même effort et leurs souplesses s'additionnent (\frac{1}{k_{\text{éq}}} = \sum \frac{1}{k_i}).
Questions sources :CCINP Modelisation PC 2026, Q11CCINP Modelisation PC 2026, Q12CentraleSupélec Physique-Chimie 1 TSI 2024, Q3Mines-Ponts Physique 2 MP 2023, Q7
- Le problème de deux corps isolés de masses m_1 et m_2 en interaction mutuelle se ramène au mouvement d'une particule fictive unique de masse réduite \mu = \frac{m_1 m_2}{m_1 + m_2} soumise à cette interaction.
Questions sources :CCINP Modelisation PC 2026, Q8CentraleSupélec Physique 2 PC 2026, Q17ENS Physique BCPST 2023, Q16X-ENS Physique MP 2023, Q9Mines-Ponts Physique 1 PC 2022, Q6
- Le rapport de la poussée d'Archimède au poids d'un corps entièrement immergé est strictement égal au rapport des masses volumiques : \frac{\Pi_A}{P} = \frac{\rho_{\text{fluide}}}{\rho_{\text{corps}}}, grandeur indépendante de la forme et du volume de l'objet.
Questions sources :Banque PT Physique A PT 2024, Q2Mines-Ponts Physique 1 MP 2021, Q8
- L'équation cartésienne de la trajectoire balistique sans frottement z(x) = -\frac{g x^2}{2v_0^2\cos^2\alpha} + x\tan\alpha se réécrit comme un polynôme du second degré en \tan\alpha grâce à l'identité \frac{1}{\cos^2\alpha} = 1 + \tan^2\alpha.
Questions sources :ENAC Physique MPSI 2024, Q8ENAC Physique MPSI 2024, Q9
- Pour un contact unilatéral sur un support, la condition cinématique de perte de contact ou de décollement se traduit dynamiquement par l'annulation de la réaction normale (R_N = 0).
Questions sources :ENAC Physique MPSI 2023, Q29ENS Physique BCPST 2021, Q47
- La vitesse du vent apparent correspond à la vitesse relative de l'air par rapport au mobile : \vec{v}_{\text{va}} = \vec{v}_{\text{vent}} - \vec{v}_{\text{mobile}}, et gouverne l'ensemble des efforts aérodynamiques.
Questions sources :Mines-Ponts Physique 2 PC 2023, Q5Mines-Ponts Physique 2 PSI 2023, Q8CentraleSupélec Physique-Chimie 2 PSI 2021, Q4
- Le schéma d'Euler explicite pour intégrer \dot{y} = f(t, y) avec un pas h s'écrit y_{n+1} = y_n + h f(t_n, y_n) ; il est d'ordre 1 et requiert h nettement inférieur au plus petit temps caractéristique pour éviter les divergences numériques.
Questions sources :CentraleSupélec Physique-Chimie 2 MPI 2026, Q30CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q5CentraleSupélec Physique 1 PC 2023, Q6
Les questions sont classées par chapitre à partir des corrigés détaillés de WikiPrépa ; une question peut relever de deux chapitres. La difficulté, de 1 (application directe) à 4 (difficile), est une estimation. Comment les corrigés sont rédigés et relus