LYCEE JULES SAGNA THIES PREMIERE S DEVOIR N°1 DURE : 04H 2013 – 2014
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PREMIERE PARTIE : CHIMIE 08 POINTS
EXERCICE 1 : COMBUSTION D’UNE SUBSTANCE ORGANIQUE (05points)
La combustion, dans du dioxygène, de 0,745g d’une substance organique a donné 1,77g de dioxyde de carbone et 0,91g d’eau. La substance étant vaporisée, la masse de 528,5mL est de 1,18g, la pression étant de 700mmHg, la température de 100°C.
1-Trouver la densité de la substance à l’état de vapeur.
2-Trouver la composition centésimale massique de la substance sachant qu’elle ne renferme que
du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène.
3-Trouver la formule brute du composé. Donner les formules semi – développées et
topologiques.
EXERCICE 2 : MELANGE DE CORPS GAZEUX ET FORMULE BRUTE (03points)
A et B sont deux corps purs gazeux dont les molécules ne renferment que les éléments carbone et hydrogène. On effectue les mélanges suivants :
Mélange 1 : m
1= 19g ; il contient 0,1 mol de A et 0,3 mol de B.
Mélange 2 : m
2= 10,6g ; il contient 0,3 mol de A et 0, 1 mol de B.
1-Quelle sont les masses molaires MA
de A et M
Bde B ?
2-Déterminer la formule de A.3-Quelle est la formule brute de B sachant que sa molécule possède 2,5fois plus d’atomes
d’hydrogène que de carbone ?
4-Quel doit être le pourcentage en mol de A dans un mélange A + B pour que ce mélange
contienne des masses égales de A et B.
DEUXIEME PARTIE : PHYSIQUE 12 POINTS
EXERCICE 3 : SOLIDE GLISSANT SUR PLAN INCLINE (03points)
Un solide pouvant glisser sur un plan incliné d'un angle par rapport à l'horizontale, est tiré avec une ficelle parallèlement à une ligne de plus grande pente du plan . Sa vitesse est constante et est égale à 0,2m.s-1. Les frottements ont pour effet d'incliner la réaction R
du plan sur le solide d'un angle par rapport à la verticale.
1-Montrer que le travail de la tension T
de la ficelle doit compenser la somme des travaux des composantes vectorielles du poids P
et de la réaction R
suivant la direction du mouvement.
2-Calculer le travail de la tension pour un déplacement du solide, vers le haut, de 2m.
3-Quelle est la puissance mise en jeu par cette force?
On donne: P = 30N ; =10° ; = 30°
EXERCICE 4 : TRAIN SUR PISTE HORIZONTALE PUIS SUR RAMPE (05 points)
Un train de masse totale m = 1000 tonnes roule sur une voie rectiligne horizontale à la vitesse v1 = 40 m/s. Sur rampe de pente 1% la vitesse devient v2=25m/s, les moteurs développant la même puissance.
Les forces résistantes (frottements, résistance de l’air) sont équivalentes à une force unique f parallèle au vecteur vitesse V et de sens contraire. Son intensité est f = kV2, V est la vitesse instantanée et k est une constante.
1°) Calculer la constante k. On prend g = 9,8 N/kg.
2°) Calculer la puissance développée par les moteurs
LYCEE JULES SAGNA THIES PREMIERE S DEVOIR N°1 DURE : 04H 2013 – 2014
www.juufpc.jimdo.com Page | 2 3°) Sur une voie rectiligne, le train parcourt une distance d avec la vitesse V. Exprimer le travail fourni par la force motrice en fonction de d et V.
Calculer numériquement ce travail pour un parcours d = 1km dans les deux cas suivants : 1er cas : V1 = 64,8 nœuds ; 2ème cas : V2 = 97,2 nœuds .
Rappels : le nœuds est le mile marin par heure et le mile marin est égale à 1852 m.
EXERCICE 5 : DISQUE EN ROTATION (04 points)
Un disque de masse m = 100 g, de rayon r = 20 cm tourne autour de l’axe perpendiculaire au disque en son centre.
1) Il est animé d’un mouvement de rotation uniforme, entretenu grâce à un moteur qui fourni une puissance de 36 mW. Un point A, situé à la périphérie du disque est animé d’une vitesse de 2,4 m/s.
a) Calculer la vitesse angulaire du disque.
b) Calculer la vitesse du point B situé à 2 cm du centre du disque.
c) Calculer le moment du couple moteur.
d) Calculer le travail effectué par le couple moteur quand le disque tourne de 10 tours.
2) On coupe l’alimentation du moteur : le disque s’arrête au bout de 8 s après avoir tourné de 7,6 tours. Le frottement peut être représenté par une force constante, d’intensité 1,5.10-2 N, tangente au disque.
a) Calculer le travail de cette force pendant cette phase du mouvement.
b) Calculer la puissance moyenne de la force de frottement durant cette phase.
c) Calculer la puissance (instantanée) de la force de frottement au commencement de cette phase.
