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Concours commun Médecine, Pharmacie et Médecine Dentaire — Physique

Tous TRÈS FRÉQUENT FORMULE RAPIDE ASTUCE PIÈGE CLASSIQUE SHORTCUT MAGIQUE RECETTE MAGIQUE
FORMULE RAPIDE radioactivite ★★★★★ Actif

Loi de décroissance radioactive

La quantité de noyaux radioactifs diminue exponentiellement. Cette loi est la base de tous les calculs de radioactivité au concours.

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$$N(t) = N_0 \left(\dfrac{1}{2}\right)^{t/t_{1/2}}$$ ou: $$N(t) = N_0\, e^{-\lambda t}$$ avec: $$\lambda = \dfrac{\ln 2}{t_{1/2}} = \dfrac{0{,}693}{t_{1/2}}$$ Raccourci: si $n = t / t_{1/2}$ (nombre de demi-vies): $$N = \dfrac{N_0}{2^n}$$
Exemple
N₀ = 1000 noyaux, t₁/₂ = 5 ans, t = 15 ans (n=3): N = 1000 / 2³ = 1000/8 = 125 noyaux
Piège
Confondre t₁/₂ (demi-vie) et τ = 1/λ (vie moyenne). t₁/₂ ≠ τ. La vie moyenne τ = t₁/₂ / ln(2) ≈ 1.44 × t₁/₂
Mémo
MÉMO: compter n = t/t₁/₂, puis N = N₀/2ⁿ. Diviser par 2 autant de fois que de demi-vies passées.
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FORMULE RAPIDE rlc_pendule ★★★★★ Actif

Période du pendule simple

Le pendule simple oscille sous l'action de la gravité pour de petites amplitudes. Sa période ne dépend que de la longueur du fil et de g — pas de la masse, pas de l'amplitude.

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$$T = 2\pi \sqrt{\dfrac{L}{g}}$$ $$f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{2\pi} \sqrt{\dfrac{g}{L}}$$ $$\omega_0 = \sqrt{\dfrac{g}{L}}$$ $g = 9{,}8\ \text{m/s}^2$ ou $10\ \text{m/s}^2$ (selon énoncé) Valable UNIQUEMENT pour $\theta < 10°$ (petites oscillations)
Exemple
L = 1 m, g = 10 m/s². T = 2π × √(1/10) = 2π × 0.316 ≈ 2.0 s f = 1/2 = 0.5 Hz
Piège
Inclure la masse m dans le calcul de T. FAUX: T ne dépend pas de m pour le pendule simple. Deux pendules de longueur égale mais de masses différentes ont exactement la même période.
Mémo
Pendule: L/g (Longueur au numérateur, Gravité au dénominateur). Plus long → plus lent. Mémo: 'PenduLe = L/G'.
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FORMULE RAPIDE rlc_pendule ★★★★★ Actif

Période de l'oscillateur ressort-masse

Un système masse-ressort oscille horizontalement ou verticalement. La période dépend de la masse et de la raideur, pas de l'amplitude.

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$$T = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$$ $$\omega_0 = \sqrt{\dfrac{k}{m}}$$ $$f_0 = \dfrac{1}{2\pi} \sqrt{\dfrac{k}{m}}$$ $k$ : raideur (N/m) — plus grand = plus rigide $m$ : masse (kg)
Exemple
m = 0.5 kg, k = 200 N/m. T = 2π × √(0.5/200) = 2π × 0.05 ≈ 0.314 s
Piège
Confondre la formule du pendule et celle du ressort. Pendule: √(L/g). Ressort: √(m/k). Même structure, variables différentes. Un oubli coûte 0 sur tout le calcul.
Mémo
ReSSort = m/k (Masse/raideur k). PenduLe = L/g. Mémo: les 2 lettres majuscules donnent les variables: RS → m/K | PL → L/G.
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FORMULE RAPIDE physique_diffraction_optique ★★★★★ Actif

Diffraction: largeur centrale L = 2Dλ/a

La formule de la largeur de la tache centrale de diffraction est testée chaque année. Les pièges portent sur le facteur 2 (largeur totale vs demi-angle) et les relations inverses.

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LARGEUR DE LA TACHE CENTRALE: $$L = \dfrac{2D\lambda}{a}$$ Où: $L$ = largeur totale (m), $D$ = distance fente-écran (m), $\lambda$ = longueur d'onde (m), $a$ = largeur fente (m) RELATIONS: $a\uparrow \Rightarrow L\downarrow$ (fente large → tache étroite) $a\downarrow \Rightarrow L\uparrow$ (fente étroite → tache large) $\lambda\uparrow \Rightarrow L\uparrow$ (rouge > bleu) $D\uparrow \Rightarrow L\uparrow$ ANGLE DE DIFFRACTION: $$\sin\theta \approx \theta = \dfrac{\lambda}{a} \quad \text{(petits angles)}$$
Exemple
Fente a=0.1mm, D=2m, λ=500nm. L = 2×2×500×10⁻⁹/10⁻⁴ = 2×10⁻² m = 2 cm. 'Doubler a diminue L de moitié' → VRAI (L ∝ 1/a).
Piège
1) Oublier le facteur 2 dans L = 2Dλ/a (confusion avec la demi-largeur). 2) Inverser la relation a/L: fente LARGE → tache ÉTROITE. 3) Utiliser λ en nm sans convertir en m.
Mémo
L = 2Dλ/a. Mémo: 'Deux fois Delta-lambda sur a'. Fente Large → tache Légère (étroite). La diffraction ÉTALE la lumière (trou petit = lumière plus étalée).
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FORMULE RAPIDE rlc_pendule ★★★★☆ Actif

Énergie d'un oscillateur mécanique

L'énergie mécanique totale se conserve en l'absence de frottements. Elle oscille entre cinétique et potentielle, mais leur somme reste constante.

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$$E_\text{méc} = E_c + E_p = \text{constante}$$ Ressort: $$E_p = \dfrac{1}{2}kx^2 \qquad E_c = \dfrac{1}{2}mv^2$$ Aux extrema ($v = 0$): $\displaystyle E = \dfrac{1}{2}kx_\text{max}^2$ Au point d'équilibre ($x = 0$): $\displaystyle E = \dfrac{1}{2}mv_\text{max}^2$ $$v_\text{max} = x_\text{max}\,\omega_0 = x_\text{max}\sqrt{\dfrac{k}{m}}$$
Exemple
k = 100 N/m, x_max = 0.05 m. E = ½ × 100 × 0.05² = 0.125 J m = 0.5 kg: v_max = √(2×0.125/0.5) ≈ 0.707 m/s
Piège
Additionner les amplitudes x_max de deux ressorts en série ou en parallèle. L'énergie s'additionne, mais les amplitudes ne s'additionnent pas directement.
Mémo
Balançoire: en haut = v=0 (toute Ep), en bas = v_max (toute Ec). Même raisonnement pour le ressort. Quand l'un est max, l'autre est nul.
FMP Agadir 2019 · FMP Rabat 2021 · FMP Casablanca 2023
FORMULE RAPIDE physique_diffraction_optique ★★★★☆ Actif

Spectre visible: longueurs d'onde 380-780 nm, ordre des couleurs

Le spectre visible et les longueurs d'onde associées sont testés directement dans les QCM de diffraction et d'optique. Les valeurs limites et l'ordre des couleurs doivent être mémorisés.

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SPECTRE VISIBLE: $380\ \text{nm} \leq \lambda \leq 780\ \text{nm}$ COULEURS (ordre croissant de $\lambda$): Violet: 380–420 nm Bleu: 420–490 nm Vert: 490–570 nm Jaune: 570–590 nm Orange: 590–620 nm Rouge: 620–780 nm Règle: $c = \lambda \times f$ avec $c = 3 \times 10^8$ m/s $\lambda_\text{rouge} > \lambda_\text{bleu}$ → rouge plus diffracté Indice: $n = c/v = \lambda_0/\lambda$
Exemple
Q 2024-2025: 'La lumière verte (λ=530nm) est dans l'UV' → FAUSSE. UV commence sous 380 nm. 530 nm = vert = visible. 'Rouge plus diffracté que bleu' → VRAI.
Piège
1) Dire que l'UV est visible (UV < 380nm, IR > 780nm, tous deux invisibles). 2) Confondre l'ordre: violet = λ min, rouge = λ max. 3) Oublier que rouge est plus diffracté que bleu.
Mémo
380 → 780 nm = VIBGYOR. Violet = λ court, Rouge = λ long = plus diffracté. UV = trop court. IR = trop long. Mémo arc-en-ciel: rouge en haut (grand λ).
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