Soient deux armatures métalliques A et B, planes, parallèles et distantes de d.

On applique entre ces plaques une tension U_AB.

Les questions ci-dessous permettent de déterminer les caractéristiques du champ E entre A et B.

Répondre par Vrai ou Faux aux affirmations ci-dessous, puis, justifier chaque réponse.

2.1. l’équipotentielle 200 volts est à égale distance de A et B, alors la différence de potentiel entre A et B vaut 200 volts.

2.2. Un électron placé entre A et B se déplace de A vers B alors U_AB > 0.

2.3.  La force appliquée à l’électron vaut F_e = 1,6 × 10^{– 15} N, alors la distance d = 3 cm.

Une aiguille aimantée mobile autour d’un pivot vertical est placée au centre d’un solénoïde.

L’axe de cette bobine est perpendiculaire au plan du méridien magnétique terrestre du lieu (schéma 1).

Lorsqu’un courant électrique d’intensité I = 8 mA circule dans le solénoïde, l’angle α entre l’aiguille et l’axe est de 45 °.

Données :  Composante horizontale du champ magnétique :

B_h = 2,0 × 10^–5 T

On enregistre, avec diginum, la trajectoire parabolique du centre d’inertie d’un mobile autoporteur de masse

m = 536 g, sur un plan incliné d’un angle α = 12 ° par rapport à l’horizontale.

Pour cela, le mobile est lancé vers le haut et parallèlement au plan incliné,

avec une vitesse initiale v₀ = 0,79 m/s qui fait l’angle θ = 23 ° avec la ligne de plus grande pente.

On enregistre ainsi la position du centre d’inertie du mobile à intervalles de temps t = 45,5 ms.

On obtient l’enregistrement suivant.

La date de passage du mobile au point 5 est t₅ = - 0,209 s.

Les coordonnées de ce point sont x₅ = 5,5 cm et y₅ = 11,1 cm.

Pendant l’enregistrement, la table est fixée au sol.

1.1. Quel est le référentiel utilisé  ? Est-il Galiléen  ?

1.2. Préciser le repère de temps choisi  ?

1.3. Quel est le repère d’espace choisi  ?

2.1. construire graphiquement le vecteur accélération.

2.2. Le comparer au vecteur donné au point 5 du document

(1 cm représente 0,2 m /s²)

3.1. Déterminer la composante tangentielle du vecteur accélération au point 5.

3.2. Justifier, à partir de l’enregistrement pourquoi elle n’est pas nulle  ?

3.3. déterminer la composante la composante normale du vecteur accélération au point 5.

3.4. Justifier, à partir de l’enregistrement pourquoi elle n’est pas nulle  ?

3.5. Pouvez-vous expliquer, sans calcul, et de deux façons différentes,

pourquoi l’accélération tangentielle est nulle au point O, sommet de la parabole.

On considère les expressions suivantes où A₁, A₂ et A₃ peuvent être des vecteurs (préciser quand c’est le cas) ou des scalaires :

Répondre par Vrai ou Faux aux affirmations suivantes et justifier vos réponses.

4.1. A₁ est porté par la tangente à la trajectoire.

4.2. A₁ traduit à la fois une variation de la direction et de l’intensité de la vitesse.

4.3. A₂ est la norme du vecteur accélération.

4.4. A₂ traduit une variation de la norme du vecteur vitesse.

4.5. A₃ est la norme du vecteur accélération.

4.6. A₃ est la composante tangentielle du vecteur accélération.