Dissertation

On constate que les variations des grandeurs mécaniques et électriques sont proportionnelles, et que les deux effets obéissent à la même équation (donnée ci-dessous, à la question I) ; il est once justifié de parler, au singulier, de « l’effet » épistémologique. 1. Effet « direct » : en régime continu, la lame équivaut à un condensateur de capacité C AI pouf, qui se charge avec une charge Q proportionnelle à une force de module F appliquée perpendiculairement à ses faces utiles : Q – a. F ; a étant appelée « constante épistémologique ».

On rappelle la définition de la capacité C du appelée « constante épistémologique On rappelle la définition de la capacité C du condensateur : Q = C. V, V étant la tension aux bornes du condensateur . Ai. Exprimer a tension V apparaissant entre les faces utiles en fonction de la force subie. Application numérique : calculer la pression à appliquer pour que la tension atteigne 1 V. Bu. Un tel capteur serait-il commode pour suivre les variations de la pression atmosphérique ? Cc. Proposer une brève explication du principe des briquets ou des allume-gaz psychiatriques. 2.

Effet « inverse » : l’allongement AL d’un solide de longueur L soumis à une force de module F agissant sur une section S et s’exerçant orthogonales cette section est donné, en fonction du module d’angon E du matériau, par la loi ALFA=. LES Estimer la tension à appliquer à la lame pour que sa longueur varie de 0,1 pour 100 ; est-ce une valeur facilement accessible ? Modernisation microscopique : Pour rendre compte de la déformation du cristal, on peut considérer un modèle dans lequel les molécules de silice sont liées entre elles par des forces de rappel obéissant à la loi de hoche : F = – k. F étant le vecteur force de rappel et x étant le vecteur déplacement par rapport l’équilibre. Cela revient à modéliser les liaisons intramusculaires par des ressorts. On rappelle qu’une association de q ressorts identiques en parallèle équivaut n ressort de r On rappelle qu’une association de q ressorts identiques en parallèle équivaut à un ressort de raideur q. Ca, alors que leur association en série équivaut à un ressort de raideur k 2/8 3.

Dans un modèle grossier, les molécules si sont supposées régulièrement réparties selon les trois directions (X, Y, Z), à raison de n molécules par unité de longueur, distantes de a en l’absence de force, une molécule étant située à chaque sommet d’un cube d’arête a. Quelle est la relation entre a et n ? Sur combien de ressorts perpendiculaires à la surface S agit-on en exerçant ne force F sur une face utile de la lame ? Établir également une relation entre la constante (ou nombre) d’voguera AN , a, p et la masse molaire M. 4.

La force F provoque un « enfoncement » E de la première couche moléculaire ; exprimer F en fonction de S, a, k et E. 5. On admet que la force F appliquée perpendiculairement à S se transmet dans les chaînes de molécules perpendiculaires à S, provoquant sur chaque ressort équivalent un même raccourcissement E de la distance intramusculaire initiale au repos a ; justifier que la AL E = . Variation relative d’épaisseur de la lame est L a 6. Déduire de ce qui précède la relation entre k, E et a et vérifier l’homogénéité de la formule obtenue. 7.

Application numérique : AN = 6,02. 1023 moi-1 ; O- 16 g. Mol-l et Si = 28 g. Mol-l ; calculer a, puis n et k. Amplification : Comme on la v mol-l ; O = 16 g. Mol-l et Si = 28 g. Mol-l ; calculer a, puis n et k. Amplification . Comme on la vu, un capteur épistémologique délivre une tension, qu’on appelle vie, faible et qu’il convient donc d’amplifier. Considérons le montage de la figure 2 ci- dessous. 8. L’amplificateur opérationnel étant idéal, en régime linéaire, exprimer le rapport vis . Eu 9. Donner et justifier le nom du montage représenté figure 2. Aigre 2 3/8 PARTIE B : UN PEU D’OCÉANOGRAPHIE Données numériques : masse volume de HA viscosité dynamique de HA p = 1000 kg. Mm-3 q 10-3 pli PP 1 bar 9,8 m. Sa-2 Le changement d’état solide-liquide : On s’intéresse aux deux états liquide et solide de l’eau. Les variables d’état sont la pression P, la température absolue T et le volume musique v. Pression sur l’équilibre solide-liquide de l’eau. A OC, sous la pression PP = 1 bar, l’antipathie musique de fusion vaut AV. = 3,33. 102 kg. Kg-1, et les volumes mastiques respectifs u liquide et du solide valent VOL = 1,00 L. Hg-l et vis = 1 L. Kg-l respectivement. 3. Ai calculer la pente de la courbe d’équilibre solide-liquide au point considéré. 3. Bu estimer la température de fusion de la glace au fond d’une fosse océanique, à une pression de l’ordre de 1000 bars ; commenter. Pression sous-marine : Dans la suite, on étudie le champ de pression dans une masse d’eau liquide dans un champ de pesanteur uniforme, de température uniforme, en contact avec l’atmosphère à la pression PP. Lorsque ce sera nécessaire, on utilisera un axe vertical os orienté vers le haut, avec ‘origine à la surface libre du liquide. . Rappeler sans démonstration l’équation locale de la statique des fluides liant la pression et l’altitude z dans un fluide en équilibre hydroélectriques dans le champ de pesanteur ; on donnera une forme vectorielle ou algébrique. En déduire l’expression de la pression P(z) dans l’océan en précisant les hypothèses faites. 4/8 5. Application numérique : justifier l’habitude des plongeurs de considérer que 10 mètres d’eau équivalent une augmentation de pression égale à la pression atmosphérique.

On rappelle la valeur du champ de pesanteur à la surface de la Terre : g – 9,8 m. -2. 6. Le c pesanteur à la surface de la Terre : g = 9,8 m. Sa-2. 6. Le coefficient de compressibilité ésotérisme EST de l’eau liquide valant 5. 10-10 pp-I à température ambiante, estimer la diminution relative du volume musique à 40 m de profondeur ; commenter la valeur obtenue. Une source sous-marine : « Ça ressemble à de la magie : à 800 m de la côte méditerranéenne, en pleine mer, surgit une source d’eau douce, issue d’un tuyau branché 36 m plus bas.

AI n’ a ni système de pompage ni forage : l’eau douce, moins dense que l’eau de mer, remonte naturellement. C’est le miracle d’archaïsme. AI suffit de la canaliser, nymphéa waters la fait, depuis le 23 juillet. Depuis les montagnes calcaires environnantes, l’eau s’infiltre, et une partie de l’eau ressort là, en pleine mer. Depuis, sans doute, des milliers d’années. Les pêcheurs du coin connaissaient la source de La moral ; certains auraient même bricolé une prise avec un tuyau, il y a vingt ans. [… En surface, le dispositif est discret : trois flotteurs orange et un tuyau blanc d’où sort une petite fontaine. Au fond, sur la source, on a fixé par des pieux une embrase en résine et béton, prise dans un coffrage d’acier. Puis on y a attaché une sorte de tulipe qui réguler la pression. Un flexible de 30 m de long guide l’eau vers la surface. On goûte : légèrement salée, fraîche et bonne. On dirait de la vers la surface. On goûte : légèrement salée, fraîche et bonne. On dirait de la battit sans bulles. Un peu trop salée quand même, autour de 1 g/L, pour de l’eau potable.

Il suffirait, selon nymphéa, de la mélanger avec de l’eau du réseau pour la rendre potable. Débit moyen : 100 litres/ seconde ; 88 litres/s à l’étiage du mois d’août. » O Libération, miches HENNIR, samedi 27 septembre 2003 Inspirés par cette démarche innovant, intéressons-nous la circulation de l’eau, en régime permanent, dans un tuyau cylindrique vertical rigide de section circulaire uniforme, de rayon R. L’axe du cylindre est pris comme axe des z. On se place dans un cas où la loi de épousailles est vérifiée. 7.

Représenter qualitativement et commenter l’allure du module de la vitesse en fonction de la distance à l’axe du cylindre, selon que l’on considère ou non le fluide comme parfait ; on expliquera qualitativement la notion de viscosité. 8. On considère une longueur L de l’écoulement u fluide de masse volume p et de viscosité dynamique n. Rappeler la loi de épousailles reliant le débit volume div. à la différence de pression PP entre le bas et le haut du cylindre : PP = P(z)-P(z+L) Préciser les conditions de validité de cette loi. . Ai Commenter le cas où la différence de pression PP est égale à PP – page. 9. Bu À partir des données du texte, calculer la quantité PP – page nécessaire pour que l’eau jaillissant d’une os données du texte, calculer la quantité PP – page nécessaire pour que l’eau jaillissant d’une source sous-marine située la profondeur de 30 mètres sous la surface libre de la mer, ont le débit est div. = 100 L. Sa-l , puisse jaillir à la surface libre.