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EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES Physique
Un mobile de masse m= 0.60 kg reposant sur une table horizontale est soumis à une force constante F de valeur F=0.65
EXERCICE 1
N et de direction parallèle au support.. L'ensemble des frottements est assimilable à une force constante f. parallèle à la trajectoire du mobile. On se propose de déterminer la valeur de f par deux méthodes différentes exposées dans la partie A et B. On enregistre les positions
successives de la projection A du centre d’inertie G du mobile toutes les 60 ms.
F
On a reproduit ci- dessous une partie de cet enregistrement en indiquant la position des points sur un axe dont F origine a été ch
oi
sie en A1.
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
0 9 22 38 58 81 108 139
Organisation pour la Promotion de l’Education
Nationale (OPEN)
25 38 50 75 / 75 78 8181 / 73 98 30 30
A) 1) Donner la formule générale de la vitesse instantanée Vi.
2) Utiliser cette formule pour calculer les vitesses aux points A2, A3, A4, A5, et A7.
3) Compléter le tableau avec les valeurs trouvées à la question II
4) Représentez graphiquement la vitesse en fonction du temps. V = f(t).
Echelle : 1 cm 20 ms
1 cm 0,02 m / s
5) Déduire de ce graphe l’accélération du mobile.
6) Déterminer la valeur de la force de frottement f.
B/ La valeur de la vitesse au passage en A 2 est : V2 = 0,18 m / s et au passage en A
V
8 8 = 0, 54 m / s.
Utiliser le théorème de l’énergie cinétique pour calculer la valeur de f
A2 A3 A4 As A6 A7
V (m /s) Temps (ms)
25 38 50 75 / 75 78 8181 / 73 98 30 30 EXERCICE 2 :
Deux fusées A et B doivent être tirées simultanément (c’est à dire au même instant) à partir de deux points O et P situés au sol et distants de d = 30 m. L’une B est tirée de P avec une vitesse VB (VB = 50 m / s) verticale, l’autre A est tirée de O avec une vitesse VA
(VA- 51,4 m/s) inclinée d'un angle a par rapport à P horizontale et située clans le même plan vertical que VB
Dans le repère (o, i, j), établir littéralement : .
1) Les équations horaires du mouvement de la fusée A.
2) Les équations horaires du mouvement de la fusée B.
3) Préciser la nature de chaque trajectoire.
4) Les fusées vont exploser à la date t1
a) Déterminer P inclinaison α de la vitesse initiale VA de A, pour que 1 explosion ait lieu à la verticale de P.
=4 s après leur lancement.
b) Quelle est la distance qui sépare les deux fusées au moment de l’explosion.
5) Les barrières de sécurité pour les spectateurs sont installées de façon à respecter la distance de 100m des points de lancement O et P.
Ces spectateurs sont- ils en sécurité lors de la tombée des fusées en cas de non explosion en altitude ?
On négligera les frottements de l’air et on prendra g = 9.8 m/s2.
25 38 50 75 / 75 78 8181 / 73 98 30 30 Chimie
Comment rendre une eau potable ? EXERCICE 1
La destruction des micro - organismes de l’eau , en vue d’obtenir une eau potable , est d’autant plus efficace que la concentration de la forme non ionisée de l’acide hypochloreux , HCIO , est grande .Or étudie l’influence du pH de l’eau sur action germicide de HCIO qui se conduit comme un acide faible. 1°) Ecrire l’équation bilan entre HCIO et l’eau.
2°) Donner la formule de la base conjuguée de l’acide hypochloreux.
3°) On donne la courbe de variation du pH d’une solution de 25 ml d'acide hypochloreux de concentration 3.10-3 mol/ L en fonction du volume V d’une solution ajoutée de soude (hydroxyde de sodium) de concentration 10-2 mol / L. (voir figure)
a - Calculer le volume VE de solution de soude versée à l’équivalence.
b - Vérifier le résultat de la question a
e- Calculer le rapport pour pH = 6 et pour pH=8 graphiquement
c - En déduire graphiquement la valeur numérique de la constante pKa pour le couple acide hypochloreux / ion hypochlorite.
d - Quelles sont les concentrations en mol/ L des espèces chimiques présentes à
pH = 6 ? Même question si le pH est égal à 8.
[HCIO]
[HCIO] + [CIO-]
25 38 50 75 / 75 78 8181 / 73 98 30 30
Quelle conclusion peut-on tirer sur le pH de l’eau que l’on veut rendre potable.
EXERCICE 2
On donne 0 deux solutions A et B.
A : hydroxyde de sodium de concentration C1= 0 ,2 mol/L . B : acide méthanoïque de pKa =3.7 et de concentration C2
1°) Quelles sont les espèces chimiques présentes dans la solution B ?
2°) Calculer la valeur approchée de C2 sachant que le pH de la solution est 2.
3°) Pour déterminer C2 avec plus de précision, on dose 10 ml de B par la solution A.
Si l'on choisit pour indication coloré :
La phtaléine, il faut verser 25 ml de soude pour obtenir le virage.
L’hélianthine, 15 ml de soude sont nécessaires.
a- Ecrire l'équation bilan de B sur A et comparer le pH du mélange lors de l’équivalence à celui de l’eau pure.
b- Quel est donc le bon indicateur coloré pour ce dosage ? En déduire la valeur de C2
4°) On veut obtenir une solution tampon de pH =3 ,7 à partir des solutions précédentes.
a - Qu'est ce qu'une solution tampon ? b - Quelles sont ses propriétés ?
c - A partir d'une prise d'essai de 100ml de solution B , quel volume de solution A faut- il ajouter pour obtenir le résultat souhaité ?
