REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L’EDUCATION ET DE LA FORMATION
Sujet pour 4 Sujet pour 4 Sujet pour 4 Sujet pour 4 ème ème ème ème Sc.Info. Sc.Info. Sc.Info. Sc.Info.
2008 2008 2008 2008----2009 2009 2009 2009
Durée : 3 heures.
Prof. : ERBII Allala
CHIMIE CHIMIE CHIMIE
CHIMIE (5 pts) (5 pts) (5 pts) (5 pts)
On dispose de 3 flacons F1, F2 et F3 ne portant pas des étiquettes. Le flacon F1 contient un alcool A1, le 2ième flacon contient un alcool A2, alors que le 3ième flacon contient un alcool A3.
Les trois alcools A1, A2 et A3 possèdent la même formule brute et ont pour masse molaire moléculaire M=74 g.mol-1. 1- Montrer que la formule brute de trois alcools est C4H10O.
2- Déterminer les formules semi-développées possibles correspondantes aux 4 isomères possibles de l’alcool de formule brute C4H10O en précisant à chaque fois le nom et la classe de l’alcool correspondant.
3- L’alcool (A1) subit l’oxydation ménagée par une solution de permanganate de potassium en milieu acide ; elle donne un composé (C) qui donne un précipité jaune avec le D.N.P.H. mais ne rosit pas le réactif de Schiff.
a- Identifier (A1).
b- Ecrire la formule semi-développée et donner le nom du composé (C).
4- L’alcool (A2) subit la même oxydation ménagée ; elle donne un composé (D) qui donne un précipité jaune avec le D.N.P.H. et rosit le réactif de Schiff.
a- Quelles sont les formules semi-développées pouvant être attribuées à (A2).
b- Sachant que (A2) est un alcool à chaine carbonée ramifiée. Identifier l’alcool (A2).
c- Ecrire la formule semi-développée et donner le nom du composé (D).
5- L’alcool (A3) résiste à l’oxydation ménagée. Identifier L’alcool (A3).
On donne : M(C)=12 g.mol-1 ; M(H)=1 g.mol-1 ; M(O)=16 g.mol-1 .
PHYSIQUE PHYSIQUE PHYSIQUE
PHYSIQUE (15 pts) (15 pts) (15 pts) (15 pts)
Exercice N°1 (6 pts)
On éclaire une fente de largeur a réglable par un faisceau de lumière monochromatique de longueur d’onde λ. On place à une distance D=2.5 m de la fente un écran E permettant d’observer le phénomène de diffraction.
1-a- Décrire brièvement la figure de diffraction formée sur l’écran E.
b- Comparer la tache centrale avec les autres taches latérales.
2- On donne la figure suivante :
a- Donner la relation entre λ, a et la demi-largeur angulaire θ.
b- Etablir la relation entre θ, L et D.
c- Montrer que la largeur L de la tache centrale est donnée par la relation :
a L λD
=2 .
3- On fait varier la largeur a de la fente et on mesure la largeur L de la tache centrale de la figure de diffraction. Les résultats des mesures permettent de tracer la courbe L en fonction de
a 1.
a- En utilisant la courbe, Déterminer l’expression L en fonction de a 1.
b- Déterminer la valeur de la longueur d’onde λ de la lumière utilisée.
4- On remplace la fente par un cheveu de diamètre d, la largeur de la tache centrale qui se forme sur l’écran devient L’=1.2 cm.
Calculer le diamètre d du cheveu.
Exercice N°2 (6 pts)
1- Quelle est la différence entre la modulation d’amplitude (AM) et la modulation de fréquence (FM) ?
2- Préciser pour les signaux ci-dessous celui qui est modulé en amplitude et celui modulé en fréquence tout en justifiant votre choix.
Signal 1 Signal 2
L(10-3 m)
écran fente
tache centrale D
a θ L
0 8.82
3
) 10 1( 3
a m
1 3- Pour réaliser la modulation d’amplitude, on utilise le montage multiplieur suivant :
Avec : - u (t) = Um cos (2πNt) : tension du signal modulant.
U0= 5 V : tension de décalage.
up (t) = Upm cos (2πNp t) : tension de la porteuse.
La tension du signal modulé est de la forme : uS(t ) = K[u(t)+Uo] up(t ) ; K représente le facteur multiplieur du circuit intégré.
a- Montrer que uS(t ) peut se mettre sous la forme : uS(t )= A[1+m cos (2πNt) ] cos (2πNp t) dont on exprimera la constant A en fonction de K, Upm et U0.
b- Exprimer m en fonction de Um et U0. Que représente m ?
4-a- En développant l’expression de uS(t ), montrer que celle–ci est la somme de trois fonctions sinusoïdales dont on exprimera leurs amplitudes en fonction de A et m .
On rappelle que : cosa.cosb = 2
1[cos (a+b) +cos (a-b)].
b- Montrer que le spectre de fréquence est composé de 3 fréquences que l’on exprimera en fonction de N et Np. c- Montrer que la bande de fréquence du signal est ∆N=2N.
5- Le spectre du signal AM visualisé sur un analyseur de spectre est représenté ci-dessous :
a- Quelle est la fréquence Np de la porteuse ? b- Quelle est la bande de la fréquence ∆N du signal ? c- Quelle est la fréquence N de l’onde modulante ?
d- Quel est la valeur du taux de modulation m ? En déduire la valeur de Um.
Exercice N°3 (3 pts) ‹‹ Etude d’un document scientifique ››
Oscillateurs de relaxation
Les oscillateurs de relaxation sont des systèmes bouclés remplissant les conditions périodiques non sinusoïdales et pouvant accumuler puis restituer de l’énergie. La fréquence et l’amplitude des oscillations dépendent du débit et des caractéristiques du système d’accumulation.
Ces oscillateurs constituent l’une des fonctions de base de l’électronique analogique comme numérique. Ils sont utilisés pour condenser le fonctionnement entre autres des horloges de circuits numériques et pour fabriquer directement des signaux de tests en électronique (générateur analogique) et pour fabriquer des porteuses en télécommunication.
Les oscillateurs de relaxation ne concernent pas que le domaine de l’électronique, ils sont utilisés dans d’autres domaines comme dans la fabrication d’un vase de tantale, d’un système thermique régulé, d’un détecteur de lumière…
QUESTIONS
1- Qu’est-ce q’un oscillateur de relaxation, d’après le texte ? 2- Relever du texte, les propriétés des oscillateurs de relaxation.
3- Relever du texte, ce qui montre leur importance en électronique.
4- Relever du texte, les autres applications des oscillateurs de relaxation.
Amplitude (mV)
uS (t) up (t)
u (t)+U0
50 20
850 856
844
N (KHz) 1
3 7
