PHYSIQUE Ondes et matière

 

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Doppler

 

Théma Interférences 5 extraits de corrigés du bac S

 

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  Sujet Corrigé

Centres étrangers 2013

Exercice 1 La télémétrie LASER (7 points)
Description : Compréhension et exploitation de documents scientifiques.

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Amérique du sud 2014

Exercice 2 Nettoyage en archéologie (7 points)
Description : Physique: Ondes période, fréquence, longueur d'onde, célérité
Chimie: formule développée acide éthanoïque, dilution, dosage par titrage

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Nouvelle Calédonie 11/2014

Exercice 3 La communication chez les baleines (5 points)
Description : Résolution de problème autour des ondes sonores.

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Polynésie 2017

Exercice 1 L'univers du térahertz (6 points)
Description : E=h.c/λ
Savoir que l'importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d'onde aux dimensions de l'ouverture ou de l'obstacle. Connaître et exploiter la relation θ=λ/a.
Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d'onde et la célérité.
Extraire et exploiter des informations sur l'absorption de rayonnements par l'atmosphère terrestre et ses conséquences sur l'observation des sources de rayonnements dans l'Univers.
Loi de Wien (1S).

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Amérique du nord 2013

Exercice 3 Surfer sur la vague (5 points)
Description : Définition onde mécanique, relation longueur d'onde-célérité, fréquence, diffraction, relation retard-célérité.

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Antilles Guyane 09/2017

Exercice 3 Observation d'une exoplanète (5 points)
Description : Identifier les situations physiques où il est pertinent de prendre en compte le phénomène de diffraction.
Savoir que l'importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d'onde aux dimensions de l'ouverture ou de l'obstacle. Connaître et exploiter la relation thêta = lambda / a.
Connaître et exploiter les conditions d'interférences constructives et destructives pour des ondes monochromatiques.
Animation 1 décalage temporel.
Animation 2 différence de marche

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Antilles Guyane 2017

Exercice 1 Le très grand télescope (9 points)
Description :
Physique: Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier ou utiliser le phénomène de diffraction dans le cas des ondes lumineuses. Savoir que l'importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d'onde aux dimensions de l'ouverture ou de l'obstacle. Connaître et exploiter la relation θ = λ/a.
Extraire et exploiter des informations sur l'’absorption de rayonnements par l'’atmosphère terrestre et ses conséquences sur l'’observation des sources de rayonnements dans l’'Univers.
Connaître et utiliser l’expression de l’'énergie cinétique d'’un solide en translation.
E=h.c/λ
Connaître les limites du spectre visible et placer les UV et les IR (1S).
Chimie: (1S) Reconnaître l'’oxydant et le réducteur dans un couple. Écrire l’équation d’une réaction d'’oxydo -réduction en utilisant les demi-équations redox.
Calculs de quantités de matière. Connaitre le protocole d’'une dilution (2nde).

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Amérique du nord 2017

Exercice 1 Diffraction par une poudre de cacao (5 points)
Description : Connaître les principales propriétés du laser (directivité, monochromaticité, concentration spatiale et temporelle de l'énergie).
Savoir que l'importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d'onde aux dimensions de l'ouverture ou de l'obstacle.
Connaître et exploiter la relation θ = λ/a.
Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier ou utiliser le phénomène de diffraction dans le cas des ondes lumineuses.
Évaluer, à l'aide d'une formule fournie, l'incertitude d'une mesure obtenue lors de la réalisation d'un protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d'erreurs.
Commenter le résultat d'une opération de mesure en le comparant à une valeur de référence.

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Amérique du nord 2016

Exercice 3 La télévision numérique : émission, transmission et réception. (5 points)
Description : Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d’onde et la célérité.
Extraire et exploiter des informations sur l'’absorption de rayonnements par l’atmosphère terrestre et ses conséquences sur l'’observation des sources de rayonnements dans l’Univers.
Savoir que l'’importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d’onde aux dimensions de l’'ouverture ou de l’obstacle.
Identifier les situations physiques où il est pertinent de prendre en compte le phénomène de diffraction.
Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation.
Reconnaître des signaux de nature analogique et des signaux de nature numérique.
Évaluer l’'affaiblissement d’un signal à l'’aide du coefficient d'’atténuation. Caractériser une transmission numérique par son débit binaire.

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Pondichéry 2014

Exercice 1 Satellites de teledetection passive (10 points)
Description : lois de Kepler Extraire et exploiter des informations sur des sources d'ondes et leurs utilisations; et sur un dispositif de détection.

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Asie 2017

Exercice 2 Les ondes gravitationnelles (6 points)
Description : Connaître la définition de l’année de lumière et son intérêt (2nde)
Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité).
Connaitre l’expression de la force d’interaction gravitationnelle (2nde).
Définir le système étudié et savoir choisir un référentiel d’étude adapté au mouvement étudié.
Définir et reconnaître des mouvements (circulaire uniforme ici) et donner les caractéristiques du vecteur accélération.
En utilisant la 2ème loi de Newton, démontrer que dans l’'approximation des trajectoires circulaires, le mouvement d'’un satellite, d'’une planète, est uniforme. Établir l'’expression de sa vitesse et de sa période.

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Asie 2015

Exercice 1 Galiléo, système de navigation par satellite (6 points)
Description : Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d'onde et la célérité. Extraire et exploiter des informations sur : - des sources d'ondes et de particules et leurs utilisations ; - un dispositif de détection.
Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité). Extraire et exploiter des informations pour justifier l'utilisation des horloges atomiques dans la mesure du temps.
Connaître et exploiter la seconde loi de Newton ; la mettre en oeuvre pour étudier des mouvements dans un champ de pesanteur uniforme.
Connaître les trois lois de Kepler ; exploiter la troisième dans le cas d'un mouvement circulaire. Démontrer que, dans l'approximation des trajectoires circulaires, le mouvement d'un satellite, d'une planète, est uniforme. Établir l'expression de sa période.

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Pondichéry 2015

Exercice 3 Les ondes au service de la voiture du futur (5 points)
Description : Extraire et exploiter des informations sur : - des sources d'ondes et leurs utilisations ; - un dispositif de détection.
Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité).
Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d'onde et la célérité.

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Amérique du sud 2016

Exercice 3 L'effet Doppler peut-il perturber un danseur ? (5 points)
Description : Exploiter l'expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses.

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Métropole 2016

Exercice 1 De l'effet Doppler à ses applications (6 points)
Description : Définir, pour une onde progressive sinusoïdale, la période, la fréquence et la longueur d'onde.
Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d’onde et la célérité.
Exploiter l'expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses.

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Polynésie 2013

Exercice 2 Effet Doppler et astrophysique (6 points)
Description : Raisonner, extraire des informations autour de l'effet Doppler.

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Antilles 09/2016

Exercice 3 Observer l'espace avec le téléscope Hubble (5 points)
Description : Connaitre la valeur de la célérité de la lumière dans le vide.
Connaître et exploiter la relation de Planck (1S).
Connaitre les limites dans le vide du domaine visible et situer les rayonnements infrarouges et ultraviolets.
Exploiter la loi de Wien(1S).
Extraire et exploiter des informations sur l'absorption de rayonnements par l'atmosphère terrestre et ses conséquences sur l'observation des sources de rayonnements dans l'Univers.
Exploiter l'expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses.

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Antilles 2015

Exercice 3 Des cinémomètres (5 points)
Description : Exploiter l'expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses. Évaluer l'incertitude de répétabilité à l'aide d'une formule d'évaluation fournie. Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité).

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Polynésie 2015

Exercice 2 étude d'un sondeur (5 points)
Description : Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité). Exploiter l'expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses.

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Inde 2016

Exercice 2 Les drones grand public (11 points)
Description : Identifier les éléments d'une chaîne de transmission d'informations.
Évaluer l'affaiblissement d'un signal à l'aide du coefficient d'atténuation.
Caractériser une transmission numérique par son débit binaire.
Exploiter l'expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses.
Savoir que l'importance du phénomène de diffraction est liée au rapport de la longueur d'onde aux dimensions de l'ouverture ou de l'obstacle. Identifier les situations physiques où il est pertinent de prendre en compte le phénomène de diffraction.
Connaître et exploiter les conditions d'interférences constructives et destructives pour des ondes monochromatiques.
Connaître et exploiter la deuxième loi de Newton ; la mettre en oeœuvre pour étudier des mouvements dans un champ de pesanteur uniforme.

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Asie 2016

Exercice 2 Les LIDAR (10 points)
Description : Connaitre les principales propriétés du laser (directivité, monochromaticité, concentration spatiale et temporelle de l'énergie).
Notion de quantum d'énergie : connaître et savoir utiliser la relation et l'utiliser pour exploiter un diagramme de niveaux d’énergie (1ère S).
Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité).
Connaître les limites du spectre visible et placer les UV et les IR (1ère S). Exploiter un spectre UV-visible-IR.
Définir une onde mécanique (progressive).
Évaluer l'incertitude de répétabilité à l'aide d'une formule d'évaluation fournie. Exprimer le résultat d'une opération de mesure par une valeur issue éventuellement d'une moyenne et une incertitude de mesure associée à un intervalle de confiance. Evaluer, à l'aide d'une formule fournie, l'incertitude d'une mesure obtenue lors de la réalisation d'un protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d'erreurs. Maîtriser l'usage des chiffres significatifs et l'écriture scientifique. Commenter le résultat d’une opération de mesure en le comparant à une valeur de référence. Effet Doppler : savoir comment évoluent la longueur d'onde, la période et la fréquence perçues par le récepteur quand la distance émetteur-récepteur varie.

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Centres étrangers 2015

Exercice 2 Système d'aide à la navigation aérienne (10 points)
Description : Reconnaître des signaux de nature analogique et des signaux de nature numérique. Identifier les éléments d'une chaîne de transmission d'informations.
Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d'onde et la célérité.
Effet Doppler.

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Antilles 2016

Exercice 3 Les caractéristiques d'un home cinéma (5 points)
Description : Maîtriser les notions de hauteur et de timbre d’un son.
Connaître et exploiter la relation liant le niveau d’intensité sonore à l’intensité sonore.
Définir une onde progressive. Définir une onde mécanique.
Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d’onde et la célérité.
Connaître les limites dans le vide du domaine visible et situer les rayonnements infrarouges et ultraviolets. (1ère S).
Reconnaître des signaux de nature analogique et des signaux de nature numérique. Savoir calculer la définition d’une image (nombre de pixels).
Savoir calculer la taille d’une image (en octets ou en bits).
Expliquer la notion de quantification et y associer le nombre de bits du convertisseur.
Exploiter des informations pour comparer les différents types de transmission.
Distinguer propagation libre et propagation guidée.
Caractériser une transmission numérique par son débit binaire.

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Liban 2016

Exercice 2 La soie d'araignée (9 points)
Description : CHIMIE: Reconnaître les groupes caractéristiques dans les alcools, aldéhyde, cétone, acide carboxylique, ester, amine, amide.
À partir d'un modèle moléculaire ou d'une représentation reconnaître si des molécules sont identiques, énantiomères ou diastéréoisomères.
Utiliser la représentation de Cram. Spectre de RMN : Identifier les protons équivalents. Relier la multiplicité du signal au nombre de voisins.
Identifier un site donneur, un site accepteur de doublet d'électrons. Pour une ou plusieurs étapes d'un mécanisme réactionnel donné, relier par une flèche courbe les sites donneur et accepteur en vue d'expliquer la formation ou la rupture de liaisons. Déterminer la catégorie d'une réaction (substitution, addition, élimination) à partir de l'examen de la nature des réactifs et des produits.
Extraire et exploiter des informations sur la protection d'une fonction dans le cas de la synthèse peptidique.
PHYSIQUE: Diffraction. Connaître et exploiter la relation thêta = lambda/a.
Évaluer, à l'aide d'une formule fournie, l'incertitude d'une mesure obtenue lors de la réalisation d'un protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d'erreurs.

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Antilles Guyane 06/2014

Exercice 3 CD et autres supports de l'information (5 points)
Description : Expliquer le principe de la lecture d'un disque optique par une approche interférentielle.
Connaître et exploiter les conditions d'interférences constructives et destructives pour des ondes monochromatiques.

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Antilles 2016

Exercice 1 Les rayons X, outil d'investigation (6 points)
Description : Connaître et exploiter les relations vectorielles F = q.E et P = m.g (1S)
Identifier la direction et le sens du champ électrostatique E dans un condensateur plan (1S)
Connaître et exploiter les trois lois de Newton ; les mettre en œoeuvre pour étudier des mouvements dans des champs de pesanteur et électrostatique uniformes.
Établir et exploiter les expressions du travail d’une force constante (force de pesanteur, force électrique dans le cas d’un champ uniforme).
Analyser les transferts énergétiques au cours d’'un mouvement d'’un point matériel.
Extraire et exploiter des informations relatives à une situation concrète où le caractère relatif du temps est à prendre en compte.
Connaître la relation de Planck E=h.nu (1S).
Connaître et exploiter les conditions d’interférences constructives et destructives pour des ondes monochromatiques.

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Métropole 09/2014

Exercice 2 Casque audio à réduction de bruit (10 points)
Description : Analyse de documents sur les ondes sonores. Intervalle de confiance.
Connaître et exploiter la relation liant le niveau d'intensité sonore à l'intensité sonore. Interférences.
Conversion d'un signal analogique en signal numérique. Échantillonnage ; quantification ; numérisation

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