E B = E A = 1936 J = E B + E B =¿ E B = 1936 J E A = ×m×v = 0,5 × 1,5 × 40 =¿ E A = 1200 J 12

I - Tir en l'air: (8 points)

Le zéro des énergies potentielles de pesanteur est pris au point O. On donne g = 9,8 N.kg^-1.

Un projectile de masse m = 1,5 kg, est lancé, avec une vitesse vA = 40 m.s^-1, verticalement, vers le haut, à partir d'un point A d'altitude hA = 50 m.

1°) Calculer l'énergie potentielle Ep(A) du mobile au point A.

E

( A )=m× g × h

=1,5 × 9,8 ×50=

E

( A )=736 J

E

( A )= 1

2 × m× v

=0,5 × 1,5× 40

=¿ E

( A )=1200 J

E

( A )=E

( A )+ E

( A )=736+1 200=

E

( A )=1 936 J

4°) Comment se comporte l'énergie mécanique du projectile au cours de son mouvement si on peut négliger la résistance de l'air?

Elle se conserve (elle est constante).

5°) Au point B, il rebrousse chemin. Que valent alors sa vitesse vB et son énergie cinétique Ec(B)?

vB = 0 et donc Ec(B) = 0

6°) Que valent, au point B, son énergie mécanique Em(B) et son énergie potentielle Ep(B)?

Em étant inchangée et Ec(B) étant nulle,

E

(B )=E

( A)=1 936 J = E

( B )+ E

( B)=¿ E

(B )=1 936 J

7°) Calculer l'altitude hB du point B.

Ona E

( B )=m× g × h

=¿ h

= E

( B)

m× g = 1 936

1,5 × 9,8 =

h

=132m

8°) Il retombe ensuite verticalement. Que valent son énergie mécanique Em(O), au point O, juste avant d'atteindre le sol, son énergie potentielle Ep(O) et son énergie cinétique Ec(O)? En déduire sa vitesse vO.

En O, Em(O) = 1 936 J (conservation de l'énergie mécanique) et c'est Ep(O) qui vaut zéro maintenant (hO =0). D'où:

E

(O )=E

( O)+ E

( O)=¿ E

( O)=E

( O )=1 936 J , elles sont égales .

¿

E

(O )= 1

2 ×m× v

=¿ v

= √ ^{2 × E m}

^(O)

Donc:

v

= √ ^{2 × 1,5 1 936 =¿ v}

^{=50,8 m . s}

On remarque que v

> v

, en effet de A en O il a perdu de l'énergie potentielle, donc il a gagné de l'énergie cinétique.

II - Piles et réactions d'oxydo-réduction: (6 points)

1°) Pile au magnésium:

Des piles au magnésium équipent certains gilets de sauvetage, mais aussi des torpilles. Le magnésium métallique Mg (s) réagit avec les ions hydrogène H

(aq) d’une solution d’acide chlorhydrique selon la réaction d’équation :

2 H

(aq) + Mg (s) → H

(g) + Mg

(aq) a)- Le magnésium est-il oxydé ou réduit ?

Mg devient Mg

. Pour ce faire, il doit céder 2 e

: Mg ---> Mg

+ 2 e

C'est donc le réducteur (il est donc oxydé).

b)- Les ions hydrogène ont-ils été oxydés ou réduits ?

H

deviennent H

selon la réaction 2 H

+ 2 e

---> H

H

est l'oxydant (il est réduit).

c)- Identifier l’oxydant et le réducteur qui réagissent.

L'oxydant est H

, le réducteur est Mg.

d)- Quels sont les couples oxydant/réducteur mis en jeu ?

Couples Mg

/Mg et H

/H

2°) Equations chimiques à équilibrer:

a)Ecrire la demi-équation électronique pour le couple S

O

(aq) / S (s) S

O

+ 6 H

+ 4 e

= 2 S + 3 H

O

3+

2−¿ /Cr

Cr

O

3+

7 H

O

−¿=2 Cr

+

6 e

2−¿+14 H

Cr

O

III- Composés organiques oxygénés: (6 points)

1°)Classes d'alcools:

Ecrire la formule semi-développée d'un alcool primaire, d'un alcool secondaire et d'un alcool tertiaire répondant tous les 3 à la formule brute C6H14O. Nommer ces 3 alcools.

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2OH, l'hexan-1-ol, alcool primaire (C fonctionnel lié à 1 carbone) CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CHOH – CH3 , l'hexan-2-ol, alcool secondaire (C fonctionnel lié à 2 carbones) CH3 – CH2 – CH2 – C(CH3)2OH, le2-méthylpentan-2-ol, alcool tertiaire (C fonctionnel lié à 3 carbones)

2°) Aldéhydes et cétones:

Dessiner la formule semi-développée du

3-méthylbutanal et de la 4-méthylhexan-2-one