Modifications correction Concours blanc n°1 (9 et 20)

[maxime]

Bonjour,

2 modifications à faire dans la correction :

QCM 9 - L'item 1 peut être vrai, que l'on prenne la fonction cosinus ou sinus pour représenter un mouvement sinusoïdal importe peu, on modifie cependant le déphasage.
Donc Réponses A, C et D comptées justes.

QCM 20 - Réponse E (correction et QCM du professeur)
1) FAUX. l'amplitude est fixée par les conditions initiales, pas par les paramètres. (Du reste on dit qu'un oscillateur est anharmonique si son amplitude dépend de la fréquence).
2) FAUX. Même si un oscillateur amorti est soumis à un forçage périodique son énergie (instantannée) n'est pas conservée. (On peut vérifier explicitement que dE/dt = d/dt (mv2 / 2 + k x2/2) n'égale pas zéro. Mais on peut montrer que son énergie moyennisée sur une période de l'oscillateur forcé est constante. Cela signifie que sur une période l'énergie que reçoit l'oscillateur par la force extérieure est dissipée par la force de frottement. Je reconnais que cette question est difficile.)
3) FAUX. J'ai vu en cours que le le phénomène de résonance est bien marqué lorsque le facteur de qualité Q est beaucoup plus grand que 1. (Le graphe de la page 41 montre les cas Q = 10 et Q = 2). Mais il n'est pas indiqué dans le cours que la condition Q > 0 est suffisante, ce qui est effectivement faux. (En fait, on peut montrer que, mais cela n'a pas été vu en cours, il apparaît une résonance (très floue) pourvu que Q > 1/sqrt(2)).
4) VRAI. C'est le principe de décomposition en modes propres vu p. 44 dans le fascicule mis à disposition.
5) VRAI. C'est une autre façon d'interpréter le phénomène de battement, vu p. 47,en supposant A=B (amplitudes égales).
Alors la vibration perçue par l'oreille s'écrit x(t) = 2B cos ( delta OM) sin [(OM1+OM2)/2 t] .
Mais ici il faut interpréter n1 = 2 pi [(OM1+OM2)/2] (fréquence moyenne, dite encore "porteuse") et n2 = 2 pi delta_OM = 2 pi (OM2-OM1) (fréquence de modulation).
Onendéduitque2piOM1=n1+n2 et 2pi OM2=n1-n2.

Voilà ! Et merci d'être venus si nombreux à ce concours blanc !

[remy]

@Max : je me suis permis de l'editer en annonce =)

[maxime]

^^Mais j'allais le faire mais tu as été plus rapide que moi (merci quand même)

[Bleuten98]

bonjour à tous,
Voila à propos du QCM 15 :
dans la correction vous utilisez la formule de l'énergie cinétique dans un premier temps, puis vous utilisez px = h/Dx.
Si je comprends bien vous utilisez la largeur du puit infiniment profond pour avoir l'incertitude sur la position d'un électron .
Mon problème est que je ne vois pas le rapport entre la largeur du puit qui est sensée donner la demi longueur d'onde de l'électron et son incertitude sur sa position dans cet espace Dx.
jespere que c'est comprehensible, c'est assez difficil de s'exprimer clairement sur une question pareil.
Merci d'avance pour votre réponse.

[Tito]

Je me suis retrouvé face au même problème que toi Bleuten...

Dans la cas du puit infiniment profond on utilise, pour déterminer la valeur de l'energie cinétique de l'élétron, la formule E = h/(8ml²) comme dans le QCM du D.M. de physique., corrigé par le prof durant la séance. Non ?

[Bleuten98]

Oui, je suis d'accord avec toi et en effet avec ta formule on retrouve à peu prêt le résultat.
Dernière chose illogique, comment une particule peut-elle sortir d'un puits infiniment profond alors que l'énergie nécessaire du puits est infini.
Admettons que la particule puisse sortir grâce a l'excitation d'un photon :
E fondamentale de l'électron au fond du puits = h^2 / (8ml^2)
E arraché a la cible = h(v-v0) ... si on combine tout ça je trouve 5,4.10^15 ... sa presque réponse A. J'ai comme l'impression d'être a côté de la plaque mais je ne vois pas d'autre solution.

[Florian06]

Oui, je suis d'accord avec toi et en effet avec ta formule on retrouve à peu prêt le résultat.

en utilisant cette formule on se trompe d'un facteur 10 par rapport à la correction (10^-18 avec la formule au mieux des 10^-19).

[Tito]

Mais c'est parce qu'ils sont arrivés à ce résultat avec une mauvaise formule...

[Chlizzz]

J'ai le même problème que Bleuten !
Et en résultat on trouve 5,4 10^6 ( en Ghz ).
Mais que faire le jour du concours ? Utiliser la formule de la correction du tutorat ou l'autre ?
Si un tuteur pouvait aider !

Pour la question 16, si quelqu'un pouvait me détailler comment faire.
J'ai fait la bonne formule mais tombe sur la réponse A ( 0,85 ). Je tombe sur ce résultat en prenant m = masse de l'électron en kg donc = 9,1 10^-31 kg.
Faut-il en fait prendre en compte que c'est un hydrogène donc prendre en compte aussi la masse du proton du noyau ? Mais même avec ça je ne trouve pas la bonne réponse.

Merci en tout cas les tuts pour ce concours blanc !

[MathildeM]

Même problème !!! Je pense qu'il y a :
- soit une erreur dans l'énoncé il n'aurait pas fallu mettre "l'énergie fondamentale d'un électron dans un puits plat infiniment profond" mais l'énergie cinétique d'un électron confiné dans deltax = ... si on voulait pouvoir utilisé Heisemberg
- soit une erreur dans les réponses puisqu'en utilisant la formule de l'énergie fondamentale de Schrodinger comme le suggère l'énoncé on trouve 5.10^6 GHz

Mais une confirmation serait la bien venue
Merci d'avance !!!

[Bleuten98]

Malheuresement le probleme est plus grave, car on peut considérer la largeur de la position du puit comme l'incertitude sur la position de l'electron, malheuresement on ne trouve pas le meme résultat. Soit on est entrain de démonté la quantique, soit ya une couille ...

[remy]

Bonsoir,

- soit une erreur dans l'énoncé il n'aurait pas fallu mettre "l'énergie fondamentale d'un électron dans un puits plat infiniment profond" mais l'énergie cinétique d'un électron confiné dans deltax =

A l'origine l'énoncé était à peu près ça. Je l'ai envoyé au prof et c'est lui qui l'a changé.
Donc désolé de vous décevoir mais ça m'étonnerais qu'il y ait une faute =) mais j'avoue que ce n'est pas évident.

Bon courage !