www.juufpc.jimdo.com Page 1 LYCEE JULES SAGNA DE THIES T°S2
EPREUVE DE L’EXAMEN BLANC2015
CHIMIE 08 points
www.juufpc.jimdo.com Page 2 PHYSIQUE 12 points
EXERCICE 3 : ETUDE ENERGETIQUE 2
Le mouvement d'un satellite de la Terre est étudié dans le référentiel géocentrique. La Terre est supposée à symétrie sphérique de centre O de rayon R et de masse MT. Le satellite assimilé à un point matériel de masse m décrit une orbite circulaire de rayon r autour de O dans le plan équatorial de la Terre.
1) Exprimer l'énergie cinétique Ec du satellite en fonction de MT, m, r et la constante de gravitation universelle K.
2) L'expression de l'énergie potentielle de la pesanteur du système {satellite + Terre} est Ep = - 𝐾𝑀𝑟𝑇𝑚 en posant EP = 0 pour l'infini. Comment varie Ep en fonction de r ?
Exprimer EP en fonction de m, g0, R et r.
3) Exprimer l'énergie mécanique E du système {satellite + Terre} quand le satellite parti du sol terrestre se trouve sur l'orbite de rayon r animé de la vitesse V. En déduire l'expression de la vitesse en fonction des données. Quelle vitesse minimale V0 faut-il communiquer au satellite pour qu'il devienne une sonde interplanétaire (qu'il se libère de l'attraction terrestre et aille à l'infini) ?
4) Dans la haute atmosphère, le satellite subit l'action des forces de frottement pendant son déplacement.
Le satellite passe alors de l'orbite de rayon r1 où sa vitesse est V1 à l'orbite de rayon r2 où sa vitesse est V2. 4.a- En notant E1 et E2 les énergies respectives du satellite sur les orbites de rayons r1 et r2,dire, en justifiant la réponse quel est le signe de la variation d'énergie mécanique du système {satellite +Terre}.
4.b- Comparer r1 et r2 puis V1 et V2. Commenter brièvement ces résultats.
www.juufpc.jimdo.com Page 3 EXERCICE 4 :REACTION NUCLEAIRE
EXERCICE 5 : L’ATOME D’HYDROGENE (Extrait Bac S2 2002)
Les niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène sont donnés par la relation : En = - 13,6
n2 (eV), où n est un entier non nul.
1) Evaluer, en nanomètre, les longueurs d'onde des radiations émises par l'atome d'hydrogène lors des transitions :
1.a- Du niveau d'énergie E3 au niveau d'énergie E1 (longueur d'onde : 1).
1.b- Du niveau d'énergie E2 au niveau d'énergie E1 (longueur d'onde 2).
1.c- Du niveau d'énergie E3 au niveau d'énergie E2 ; (longueur d'onde ).
www.juufpc.jimdo.com Page 4 2) Une ampoule contenant de l'hydrogène est portée à la température de 2800° K. Les atomes sont
initialement dans leur état fondamental. Une lumière constituée des 3 radiations de longueurs d'onde 1, 2,
, traverse ce gaz.
Quelles sont les radiations absorbées par l'hydrogène contenu dans cette ampoule ? (Justifier).
3)
3.a-Montrer que pour une transition entre un état, de niveau d'énergie. Ep, et un autre, de niveau d'énergie inférieur En (p > n), la relation donnant la longueur d'onde de la radiation émise est :
1 = RH
1 n2 - 1
p2
Dans cette relation, RH est une constante appelée constante de RYDBERG.
3.b - Calculer la valeur de la constante RH.
