Chapitres
- A quoi ressemble la préparation au lycée ?
- Les élèves abandonnent-ils en cours de route ?
- Comment se passent les sélections ?
- Quand ces séances ont-elles lieu ?
- Sur quoi portent ces séances ?
- Quelques exercices d'entraînement
- Exemples de tests de présélection
- Pourquoi participer à ces olympiades ?
- Que peut-on y gagner ?
Au lycée, on peut préparer les Olympiades de Physique cette année encore ! Voici quelques réponses à vos questions
A quoi ressemble la préparation au lycée ?
Les élèves abandonnent-ils en cours de route ?
En général, les élèves qui participent à cette préparation sont contents et vont jusqu'au bout, même une fois que l'épreuve de sélection est passée ...
Comment se passent les sélections ?
Les épreuves internationales auront lieu du 17 au 25 juillet Au niveau national (5 candidats par pays), 14 candidats sont pré-sélectionnés lors d'une épreuve théorique se déroulant juste avant Pâques et participent alors à un stage expérimental à l'ENS Cachan. A l'issu de ce stage, les 5 candidats français sont sélectionnés. Le Lycée Saint-Louis prépare les élèves à la pré-sélection. Une cinquantaine d'élèves pourra profiter de cette préparation, donc 5 élèves par classe en moyenne.
Quand ces séances ont-elles lieu ?
C'est le mercredi 17h-19h, seul créneau convenant à toutes les classes, chaque semaine pendant une quinzaine de semaines?
Sur quoi portent ces séances ?
Chaque séance de 2 heures est organisée sur un thème du programme des Olympiades. L'année dernière, il y a eu 16 séances. Les thèmes abordés sont : les Oscillations et Ondes, les Ondes électromagnétiques, la Mécanique du solide, l'Induction, la Physique quantique & la Physique de la matière condensée, la Relativité restreinte.
Quelques exercices d'entraînement
A) Étude du vibreur
La surface de l'eau est excitée par de l'air pulsé : les pulsations sont créées par une petite pompe. Leur fréquence peut être réglée de 10 à 40 Hz grâce à un oscillateur électrique entretenu. Les oscillations électriques peuvent être obtenues à l'aide d'un condensateur de capacité C= 30 µF relié à une bobine d'auto-inductance L et de résistance r. 1.A l'instant t = 0 s, on relie le condensateur portant la charge Q0 à la bobine. On peut, à l'aide d'une interface appropriée, visualiser uC(t) : tension aux bornes du condensateur, sur l'écran d'un ordinateur et on obtient la courbe n°1 (page 3 ). a) uC(t) est-elle une fonction périodique ? Comment qualifie-t-on un tel régime d'oscillations ? b) Calculer l'énergie E0 emmagasinée par le condensateur à l'instant t0 = 0 s. c) Calculer l'énergie E1 emmagasinée par le condensateur à l'instant t1 = 30 ms. d) Interpréter la variation de l'énergie entre les instants to et t1. e) Ce dispositif peut-il être utilisé pour créer les oscillations à la surface de l'eau ? 2.On désire entretenir les oscillations. a) Que signifie: "entretenir les oscillations" ? b) Pour ce faire, on introduit un montage équivalent à un dipôle D fournissant une puissance p = r i2 où r a la même valeur que la résistance de la bobine. Quel est le nouveau régime des oscillations ? c) Quelle est alors la forme de uC(t) ? Ce montage peut-il être utilisé pour générer des ondes sinusoïdales dans la cuve ? (justifier).
B) Étude des ondes
1.Mesure de la célérité des ondes. 1.1. A l'aide du vibreur, on crée des ondes progressives sinusoïdales de fréquence N à la surface de l'eau. Le phénomène observé possède une longueur d’onde l. a) Définir la longueur d’onde l. b) Quelle relation existe-t-il entre la longueur d’onde l, la fréquence N et la célérité v des ondes observées ? 1.2. A l'aide de la photo 1 (page 4), déterminer le plus précisément possible la longueur d'onde l1 et calculer la célérité v1 des ondes sachant que pour cette expérience 1 la fréquence des vibrations est N1 = 8,0 Hz. 1.3. Une expérience 2 est réalisée à une fréquence différente N2 = 17 Hz. a) A l'aide de la photo 2 (page 4), montrer que la célérité des ondes varie avec leur fréquence. b) Comment appelle-t-on ce phénomène ?
Exemples de tests de présélection
Q1. On considère l’association de deux lentilles convergentes. La première lentille a pour focale f et la deuxième pour focale 2 f . Le foyer image de la première lentille est confondu avec le foyer objet de la seconde lentille. On envoie sur la première lentille un faisceau lumineux, constitué de rayons parallèles à l’axe optique. Le diamètre du faisceau incident est de 1 cm. Comment caractériser le faisceau en sortie de la deuxième lentille ? (a) Le faisceau est divergent. (b) Le faisceau est parallèle à l’axe optique et de diamètre 0,5 cm. (c) Le faisceau est convergent. (d) Le faisceau est parallèle à l’axe optique et de diamètre 2 cm. Q2. Un large cargo doit être remorqué dans un port. On considère la situation au début de remorquage. Quelle affirmation est juste ? (a) La force exercée par le remorqueur sur le cargo et celle exercée par le cargo sur le remorqueur sont de normes égales. (b) La force exercée par le remorqueur sur le cargo a une norme supérieure à celle de la force exercée par le cargo sur le remorqueur. (c) La force exercée par le remorqueur sur le cargo a une norme inférieure à celle de la force exercée par le cargo sur le remorqueur. (d) Le cargo n’exerce pas de force sur le remorqueur.
Pourquoi participer à ces olympiades ?
Ces olympiades sont un bon moyen pour les passionnés de physique et de chimie de s'adonner à leur passion. Il permet aussi de donner une continuité aux travaux commencés lors du TPE de première. De plus, cet éveil aux démarches scientifiques vous sera bénéfique pour la suite de vos études. En effet, il vous préparera aux épreuves pratiques et théoriques du baccalauréat.
Que peut-on y gagner ?
Tout les participants aux Olympiades de Physique se verront offrir des prix tels que des revues scientifiques ou encore des œuvres scientifiques. Un certificat de participation leur sera également délivré pour justifier de leur participation aux Olympiades. Les lauréats de l'opération auront droit à des visites scientifiques dans des grands laboratoires partenaires. Des abonnements à des revues scientifiques peuvent aussi être offerts aux participants, qu'il soient sélectionnés ou non.
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