Epreuve Concours ENSP Chimie et Physique Cameroun 2 concours d’entrée à l’Ecole Nationale Supérieure Polytechnique

Epreuve Concours ENSP Chimie et Physique 2

Ecole Nationale Superieure Polytechnique
(Épreuve de Chimie et Physique ENSP)
KAMERPOWER.COM

Problème 1

Trois charges électriques supposées ponctuelles, de même valeur q>0, sont placées aux trois sommets A, B et C d’un carré de coté a. Elles sont maintenues fixes par un dispositif quelconque. kamerpower.com

1. Déterminez le champ électrique E au quatrième sommet D du carré.
2. On place en D une charge inconnue Q. Dans quelle direction se déplacera-t-elle ?
3. Quelle devrait être la valeur d’une charge q’, placée en B à la place de la charge q, pour que Q
   reste immobile quelle que soit sa valeur ? (BD est une diagonale du carré. On négligera toute interaction entre les masses.)

(Application numérique : q = 5×10^-8C   )

Kamerpower Problème 2

Dans tout le problème on négligera la résistance de l’air. Les quatre questions sont indépendantes.

1) Quel doit être au départ le module de la poussée p (force verticale exercée par le moteur) pour qu’une fusée de masse totale M s’élève verticalement avec une accélération de module γ?  M=100 tonnes; γ=8 m s^-2; g = 10 m s^-2

2) Cette fusée place, à l’altitude h = 600 km, un satellite artificiel de masse m = 2000 kg sur une orbite circulaire ayant pour centre le centre de la terre.

Supposant que le satellite décrit cette orbite à une vitesse linéaire de module v constant, calculer (on notera Rt le rayon terrestre) :

L’accélération de la pesanteur à l’altitude h ; La durée T d’une révolution.

Rt = 6400 km ; v = 7700 m s^-1

3) L’orbite est en réalité elliptique et par là même les lois du mouvement uniforme ne s’appliquent plus. A l’apogée (point le plus éloigné de la terre) l’altitude est h_1 , au périgée (point le plus rapproché de la terre), c’est h₂.

Quelle est la vitesse du satellite à l’apogée, si elle vaut v = 770 m s^-1 au périgée? (On supposera que l’accélération g_m reste constante tout au long de la trajectoire).  h₁ = 900 km ; h₂ = 600 km ; g_m = 8 m s^-2

4) Une pile à combustible embarquée transforme intégralement de l’énergie chimique en énergie électrique disponible pour la le satellite. Elle réalise la synthèse de l’eau. La production d’une mole d’eau fournit une énergie W = 286 kJ.

Calculez les masses d’oxygène et d’hydrogène nécessaires pour un vol orbital de N jours, sachant que l’appareil à bord utilise une puissance moyenne P. N.B. ; H = 1 ; O = 16   N = 6 jours; P = 1 kW

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