/20 Excellent devoir Très bon devoir Bon devoir Assez bon devoir Devoir correct Connaissances insuffisantes Rédaction insuffisante

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06/04/2018 DV06_2017_2018.doc 1/4

NOM : ... Prénom : ... Classe : 2^nde 3

Le 09/04/2018 Devoir n°6 (1h) -

Calculatrice autorisée

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Quelques informations

Savoir la définition de la concentration molaire ... Acquis... A revoir Calcul d’une masse molaire moléculaire ... Acquis... A revoir Formules avec la quantité de matière ... Acquis... A revoir Savoir calculer un volume à prélever ... Acquis... A revoir Connaitre le matériel pour réaliser une solution ... Acquis... A revoir Connaitre l’énoncé du principe d’inertie ... Acquis... A revoir Connaitre quelques forces ... Acquis... A revoir

Oubli ou erreur d’unités Oubli ou erreur de conversions

NOTE :

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Excellent devoir Très bon devoir Bon devoir Assez bon devoir Devoir correct

Connaissances insuffisantes Rédaction insuffisante

I. Taux de cholestérol (6 points)

 Le cholestérol est le précurseur des acides biliaires, des hormones stéroïdes et de la vitamine D3. C’est un composant indispensable des membranes cellulaires au sein desquelles il joue un rôle important pour la fluidité, la stabilité et la perméabilité.

 Un quart environ du cholestérol de l’organisme provient de l’alimentation et trois quarts sont synthétisés (environ 1 g/jour) par le foie et l’intestin.

Le cholestérol total

 Sous le terme de cholestérol total, on inclut les taux de cholestérol HDL et LDL, ainsi qu’un cinquième du taux de triglycérides.

Le cholestérol LDL

 Egalement appelé mauvais cholestérol. Dans le sang, la grande majorité du cholestérol total est composée de cholestérol LDL. Chez un patient, le taux de cholestérol LDL souhaitable est déterminé par le médecin en fonction de la présence de facteurs de risque cardiovasculaire. En l’absence de facteur de risque, un taux de cholestérol LDL est considéré comme normal lorsqu’il est inférieur à 1,6 g/L.

Le cholestérol HDL

 Egalement appelé bon cholestérol, son rôle est de capter le cholestérol en excès dans le sang et de le conduire au foie pour qu’il soit éliminé avec la bile. Le taux de cholestérol HDL est considéré trop faible lorsqu’il est inférieur à 0,35 g/L. Un taux élevé de cholestérol HDL (plus de 0,60 g/L) protège des maladies cardiovasculaires et annule un facteur de risque cardiovasculaire.

Les triglycérides

 Les triglycérides constituent l’essentiel des graisses du sang qui ne se trouvent pas sous forme de cholestérol. Le taux de triglycérides augmente après un repas riche et bien arrosé, lors d’une maladie du foie ou après la prise de certains médicaments. Le lien entre un taux élevé de triglycérides (plus de 1,5 g/L) et le risque de maladie

cardiovasculaire n’a pas été clairement établi.

https://eurekasante.vidal.fr/maladies/coeur-circulation-veines/cholesterol.html

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 On prélève chez le patient un échantillon de sang de volume V = 10,0 mL dont l’analyse est donnée ci-dessous.

 Données : M(C) = 12,0 g.mol^-1 ; M(H) = 1,00 g.mol^-1 : M(O) = 16,0 g.mol^-1 ;

La concentration massique Cm (en g.L^-1) est le rapport de la masse m (en g) de soluté sur le volume V (en L) de la solution

1) Question de cours : donner la définition de la concentration molaire C et préciser les unités de chaque grandeur.

2) Compréhension de l’analyse sanguine : Pour les différents cholestérols, l’analyse sanguine donne-t-elle une concentration molaire ou une concentration massique ?

3) Calculer la masse molaire M(cholestérol) du cholestérol de formule brute C27H46O. Détailler votre calcul.

4) En utilisant la définition de la concentration massique, quelle masse m de cholestérol total est présente dans l’échantillon de sang ?

5) En déduire la quantité n de cholestérol total prélevée.

6) Calculer la concentration massique Cm(HDL) (en g/L) en cholestérol HDL.

7) La quantité de triglycérides prélevées dans l’échantillon de sang précédent est ntri = 19,9 µmol. La masse molaire de triglycérides est Mtri = 888 g.mol^-1.

Le taux de triglycérides du patient est-il normal ? Justifier votre réponse.

II. Préparation d’une solution d’aspirine (4 points)

 Un préparateur en pharmacie doit préparer pour un client, 50 mL une solution d’aspirine de concentration C = 0,20 mol.L^-1. Il reste, dans la réserve de la pharmacie, 100 mL d’une solution d’aspirine de concentration C0 = 1,0 mol.L^-1.

1) Le pharmacien doit-il préparer cette solution par dissolution ou par dilution ? Justifier votre réponse.

2) Calculer le volume V0 à prélever de la solution initiale d’aspirine de concentration C0 pour obtenir 50 mL de la solution désirée de concentration C. Détailler vos calculs.

3) Cocher, ci-dessous, le matériel nécessaire à la préparation de la solution dans la liste qui suit :

Balance électronique Bécher de 50 mL Eprouvette graduée de 50 mL Pissette d’eau distillée Fiole jaugée 100 mL Spatule

Bécher de 100 mL Fiole jaugée 50 mL Propipette ou poire aspirante Pipette jaugée 10 mL Coupelle de pesée Pipette graduée de 5,0 mL Pipette jaugée 20 mL Erlenmeyer de 50 mL

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III. Chute libre (10 points)

Document 1 : A quelle vitesse on effectue un saut en chute libre ?

 Plusieurs données entrent en compte : le poids, la taille, la résistance de l’air, etc. C’est à partir de cela que l’on va pouvoir déterminer avec plus ou moins de précisions la vitesse qu’une personne adulte peut atteindre lors d’un saut en chute libre.

 Dès la sortie de l’avion et le début du saut, la vitesse de chute augmente très rapidement. Compte tenu de la force de gravitation terrestre et de la résistance de l’air, on observe en fait que la vitesse de chute libre d’un

parachutiste atteint environ 200 km/h en 5 secondes.

 La durée d’un baptême en parachute est d’une vingtaine de minutes qui se décomposent grosso modo de la façon suivante : 15 minutes depuis le décollage de l’avion pour atteindre l’altitude idéale entre 3 000 et 3 300 mètres, puis 45 secondes de chute libre et enfin 5 minutes de descente sous voile à une vitesse moyenne d’environ 20 km/h, laissant le temps de profiter pleinement des sensations inoubliables et du paysage.

https://www.abeilleparachutisme.fr/blog/quelle-vitesse-peut-on-atteindre-lors-dune-chute-libre/

Document 2 : définition de la chute libre en physique

 En physique, un solide est en chute libre si celui-ci est soumis à une force unique, son poids.

Document 3 : Evolution de la vitesse du parachutiste lors du saut

 Le graphe ci-dessous donne de façon simplifiée l’évolution de la vitesse v du parachutiste au cours du temps t lors de son saut. On peut distinguer 3 phases notées ,  et .

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

t(s) 60

55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

v(m/s)







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 On supposera que le saut s’effectue suivant la verticale. On négligera la poussée d’Archimède.

 Le référentiel utilisé est le référentiel terrestre supposé galiléen.

1. Question préliminaire

1.1. Donner l’énoncé du principe d’inertie.

2. Etude la phase  (t < 5 s)

2.1. Décrire le mouvement du parachutiste en justifiant votre réponse

2.2. Quelle(s) est (sont) la (les) forces qui s’exercent sur le parachutiste lors cette phase ? 2.3. Le principe d’inertie s’applique-t-il lors cette phase ? Justifier rapidement.

2.4. La vitesse de 200 km.h^-1, citée dans le document 1, est-elle atteinte à la fin de cette phase ? Justifier à l’aide d’un calcul.

3. Etude la phase  (5 s < t < 45 s)

3.1. Décrire le mouvement du parachutiste sans justifier votre réponse

3.2. Quelle(s) est (sont) la (les) forces qui s’exercent sur le parachutiste lors cette phase ? Un diagramme objet- interaction sera valorisé.

3.3. Le principe d’inertie s’applique-t-il lors cette phase ? Justifier rapidement.

3.4. Dans le texte du document 1, l’expression « 40 secondes de chute libre » est-elle correcte pour le physicien ? Si ce n’est pas le cas, quelle est alors la durée réelle de la « chute libre » pour le physicien ?

4. Etude la phase  (t > 45 s et t < 3 min)

4.1. Que s’est-il passé entre la phase  et la phase  ? Expliquer pourquoi.

5. Comment évaluer l’altitude au départ du saut ?

 En mathématiques, pour le graphe de la vitesse en fonction du temps t, l’aire sous la courbe correspond à la distance parcourue.

5.1. En distinguant chacune des phases du document 3, calculer l’altitude au départ du saut.

L’altitude trouvée est-elle cohérente avec celle indiquée dans le texte du document 1 ? Donnée : aire d’un triangle = base  hauteur

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Blague du parachutiste

 A l’occasion de son quarantième anniversaire, Didier va effectuer son premier saut en parachute. Voici les conseils pratiques de son moniteur :

 Quand tu fais de la chute libre, tant que tu vois les vaches comme des fourmis, il n’y a pas de danger…

 Quand tu commences à voir les vaches comme des vaches, il est temps d’ouvrir ton parachute…

 Et quand tu vois les fourmis comme des vaches… Il est trop tard !

Bonus (0,5 point)

 In a 90 degree turn, on the right, a car runs at a constant speed of 40 km.h^-1, do you know which wheel turns the slowest ?

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