CEG BONOU 1er DEVOIR DU 2nd SEMESTRE SPCT 1ERE D 2010-2011

Le système de la

figure

2 est constitué d'une tige homogène

de

masse m de longueur

L

=2\ et de deux masses ponctuelles identiques de masse lDo.

Ce

système est

mis

en mouvement autour d'un axe fixe (A)

: (8) 1 1 1

,

_.

_~

1 1

0

11

a

A

,

:0

B

1

,,

1 1

,

t~piste

ABCE

est

située dans

un plan

vertical.

Le solide(S) de masse rn est lâché du point A sans vitesse initiale. ...

Les frottements existent

uniquement

sur le tronçon BC et sont modélisés par une

force unique

f

de

,

sens

, opposé

au vecteur vitesse.

. - . -

,

Le selide S arrive au

point

C avec une vitesse

nulle.

n

aborde donc

la

partie circulaire

avec

une vitesse nulle.

.

On.prendra

le point D pour origine des attitudes et pour position de référence.

Dorinées numériques: g

=

10Nlkg ; AB

=

160 cm ; BC

==

L = 200 cm ; OC,

=

r

=

120 cm ; a

=

30° ;

'

.

:

S

r

?

60° ;

li=45

0;

m

= 200

g.

D

c

E

A

Pour gagner au jeu-concours de la revue scientifique, le Physicien Corneille

doit:

- .i appliquer le théorème de l'énergie cinétique

et

le principe

de

conservation de

r

énergie mécanique

en vue de déterminer la vitesse du solide et l'intensité de la force de frottement en se servant de la '

figure 1 ;

" " déterminer le moment d'inertie du système

de

la

figure

2 par

rapport

à un axe

de

rotation fixe.

','i,Bien

qu'il ait

trouvé ce jeu très

passionnant et instructif,

il se voit incapable de le gagner. Il décide donc

de

. solliciter

l'aide de son ami Isidore.

"

'

:

'

Support :

A-PHYSIQUE

Première série des évaluations sommatives du seeond semestre

Année scolaire: 201 ()...2011 .

Classe : 1

ère

D

Durée : 3heures

-www

.epreuvesetcorriges.

com

L~.~,_L:;_:,:"'..,~_ ',,--''-,',._-'w' itii'Ë:it;-~~~,,·~:_._-1.,'~._~ • \",.<.,. ',;:,4' -', ... ,;. _...:." .-d/-;'. ~ ,,::ument

2:

.

.

..~

i:{ti;s~se'de cinq flacons contenant les produits

A', B', C', Dm,

et

F

toùsdifférents, On ne connaît pas les

~

:

;

<n

s

des'cinq produits, mais.

on

sait que :

f

i:

,

. ;

-:

Chaque produit est un corps pur

et

sa molécule ne contient que trois atomes de carbone, des

~;~. atomes d'hydrogène et des atomes d'oxygène .

.

".

La

chaîne carbonée ne comporte pas des liaisons multiples.

,:

.

,

:,

-

.

Parmi

ces cinq

(05) produits. ily

a deux alcools.

", L'oxydation ménagée des produits

A

et

B

par le dichromate de potassium en milieu d'acide donne

.!. les résultats suivants: A conduit

à

C ou D'" alors que B conduit uniquement

à

E. On constate

C+Ch

D+D'+HCI·C+CI

., 2

----+

E+E' +E" +HCl

AlCh

B+H2

~ ..B désactivé UV

A+H

. 2 \'r',· f"';,. '*'l ' ". )POn: :.~,,;~li<meDt1 :

~:,:,:,'_ *Voici quelques réactions chimiques où A,B.C.D,D' ,E,E' ,EH sont des corps chimiques.

Pd

Ni

Jl..CHlMlE

...u.,....~_une élève en classe de première scientifique découvre un jour

dans

un manuel

des

SPCT ..,

.,~;i'·":.:~iln...",informations concernant:

\"réaction de certains COlpSavec les composés aromatiques.

'déntification de

certains

composés chimiques.

~".f>d,étetmination de la composition centésimale en volume d'un mélange dans le but de se

préparer

du

tèst

~

'

.

.

::!: \ltrée'

à, l'école de formation

des techniciens

de laboratoire.

. et effet, elle a reconnu son

Incapacité à

répondre aux consignes etsollicita l'aide de son frère aîné Jean. ,

1.1,

-

-2-enresente les

forces qui s'exercent sur le solide (5) sur les

parties AB

et

Bû;

(Figure

1)

le théorème de l'énergie cinétique. PPllque Gethéorème pour calculer :

.vitesse du solide

(8)

au point

B.

,....L'intensité de la force de frottement f sur la partie BC..

.

-3-,)'Calcule :

). ,J'énergie potentielle de pesanteur d~ solide

(8)

au point C,

M, D

et

E.

. ••:.Z;,l'énergie mécanique dusolide (8) au point C.

'.

.J

)i~

pourquoi l'énergie mécaniqu€(

dy

solide

(8)

sur le trajet

CE

se conserve.

l~ppliqûe le principe de conservation-de l'énergie mécanique pour calculer la vitesse du solide (S) en D

'le théorème de HUYGHENS.

"''-~.UUl.&'"

par

rapport

à

l'axe fixe (~) :

mèment d'inertie de la tige seule.

moment d'inertie du système (tige, masses ponctuelles) l'énergie cinétique

du

système.

-1-. fo:ur ton évaluation, tu es invité(e)

à

apporter ton aide

à

Corneille pour qu'il

gagne

ce jeu.

e/

14~

.le point O. il tourne

à

la vitesse angulaire ID=5 rad.s" ;1=50 cm,

mt

==

400 g~,mo=20 g ;

.·•.·OA=25

cm

.

'

www

.epreuvesetcorriges.

~- 'ES.:.:.- ._

Bonne chance

et

du courage

i·~..';:_· ~';:'i"":';, ~,;~-", \

Fin

l'~i,';' -,--'.-.' •.~'':;,,: ..'

-2-";~~':';'

'.'

'... '

;:";~,""C2;l.Identitieles

cinq

produits en donnant leur fonction, leur formule et leur nom. (Document 2)

eH

2:2..

Ecris

les formules générales

composés

X etY. (document 3)

,..,;..'\ 2.;3. Explique pourquoi l'expérience avec la première moitié est réalisée

à

l'abri de

la lumière puis écris • ~",~l:;êqUâtion de

la

réaction produite. (Document

3)

f~~~}

':.

' ,

-3-!~,~:j~

1; Détermine

la composition en volume du mélange

M et déduis-en sa composition

centésimale

volumique.

t;L~

(dotmnent

3)

,

i2ii~;

~::2~

Pour les composés

X

et

Y du

document

3 :

;:,}; 3'2.,1.'

Ecris les équations de combustion

des

composés X

et

Y en utilisant leurs formules générales.

t::~.'3.2:2.

Détermine la formule brute

de

chacun des composés X et Y

puis

écris les formules semi-développées

$,:,'

cries

noms de tous les isomères de X

et

Y.

: J,' 3.3. Détermine le volume d'air consommé par la combustion complète de toutle mélange M.

'~'.'.: ,~' '{t.. j",\ t' -':," Ji" • ~ *,1;,

.

" h ,~",,'

.J.

Pour

les réactions chimiques du doc.

1 :

;l .•~~Ecris et nomme tous les isomères possibles d'un composé aromatique de masse molaire moléculaire

M

=

106

g/mol.

.

.

,1{1.2.

Nomme les composés organiques

A,B, C, D, D",

B, B',

et

B" après avoir écrite leur formule

..• développée sachant que B~' n'est

pas

en réalité obtenu et que B est plus stable que B' et que

D"

est

le .. . produit majoritaire lorsqu'on réalise l'addition de chlorure d'hydrogène sur le styrène (phényléthylène).

~,,"\(DOCl)

r.'t ~

1

;2.

Le

métaxylène traité avec le corps majoritaire obtenu en présence

du chlorure d'aluminium (AlCI3)

.~: donne

une

réaction d"alkylation sur le cycle benzénique. Ecris

l'équation

de

cette

réaction en nommant

tous

t";

les

..isomèresobtenus.

f;;'

·13.'Disles fonctionschimiquesjxlsSiOIeS4eêhacoo'aesproaUits-A7",

B', C".

D"""etF. (document 2)

'-'~'lf- - <:,. ..

-1-.: Le volume du dioxygène représente les 115 du volume d'air.

,: Pour

ton évaluation,

tu

es invité (e)

à

jouer le rôle de Jean en aidant Adèle

à

trouver solution

à ses

lCultéS à travers les consignes de sous tâches ci-dessous:

'Jocument

3 :

On dispose de

lOOcm3

d'un

mélange

gazeux M constitué d'un alcane X et d'un alcène y ayant le

nême nombre d'atomes de carbone. On

fait

deux parts égales. Les volumes sont mesurés dans les mêmes

:onditions

de

température etde pression.

)n fait réagir la première moitié du volume du mélange M avec 50cm3 de dichlore

à

l'abri de la lumière. Le

mélange

final

renferme 30 cnr' de diehlore .

.'Avec la seconde moitié du mélange

M,

on réalise une combustion complète.

n

se forme

200

cm3 de

de carbone.

.~~'

_{- <. "."}

,.;:!"r,,~~

~;'11"ê'"-0

...f_. t tj _v'"

aussi que le composé

C

rosit

le réactif de Schiff et D jaunit

le

ble~de bromothymol alors que E

donne un précipité jaune avec la 2,4 - DNPH.

-www

.epreuvesetcorriges.