Pour vous préparer au mieux au concours INSA, voici une correction expliquée des annales de l'épreuve de physique édition Strasbourg 2024 !
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Exercice 1
Le schéma électrique décrit dans l’énoncé peut être représenté comme suit :
La condition initiale « condensateur déchargé », signifie une charge nulle et donc une différence de potentiel nulle au borne de C à l’instant t = 0s.
En appliquant la loi des mailles dans ce circuit, on obtient :
Ce qui correspond à une équation différentielle linéaire du premier ordre.
Les solutions de cette équation sont de la forme :
D’où : a) -> D) et b)-> D)
D’où : c) -> D) et d)-> B)
g)
La configuration est maintenant la suivante :
C’est donc la réponse D)
h)
C’est donc la réponse A)
i)
En appliquant la loi des mailles, la tension au borne du générateur vaut :
C’est donc la réponse C)
j)
Le rendement est donné par :
C’est donc la réponse D)
Exercice 2
a)
Ce problème de mécanique peut se schématiser comme suit
Les frottements étant négligé, la conservation de l’énergie mécanique donne :
C’est donc la réponse A)
b)
Le bilan des Forces donne :
Or, la pente étant de 45°, les positions en y et x sont égales à chaque instant. Il en va donc de même pour les vitesses (qui est la dérivée temporelle du vecteur position).
On a donc à chaque instant :
La réaction du support ne changeant pas, le bilan des forces devient :
C’est donc la réponse A)
En prenant cette puissance en valeur absolue, c’est donc la réponse A).
Exercice 3
a)
Les impédances étant en série, l’impédance totale est la somme des impédances.
C’est la réponse C)
C’est la réponse B)
c) le courant efficace est donné par :
C’est la réponse C)
d) La puissance moyenne P fournie par le générateur est donné par :
C’est la réponse B)
e) La puissance moyenne P’ dissipée dans la résistance fournie par le générateur est donné par :
C’est la réponse B)
f) En parallèle, ce sont les admittances qui se somme :
L’impédance est donnée par :
C’est la réponse D)