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INSPECTION D’ACADEMIE DE THIES ANNEE SOLAIRE : 2015 2016

LYCEE JULES SAGNA CLASSSE : PREMIERE S1

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1

CHIMIE : 06 points EXERCICE 01 : NOMENCLATURE 02 points

Nommer les molécules suivantes

1.1.

1.3. 1.4.

EXERCICE 02 : MICROANALYSE D’UN CORPS ORGANIQUE 04 points

On procède à la microanalyse d’un corps A qui est un produit de substitution monochloré d’un alcane. Les pourcentages en masse trouvés pour les éléments C et Cl présent dans A sont : %C=45 ,86%, %Cl= 45,21%

1-Déterminer la formule brute du corps A.

2-Quelle est la formule semi développée de A sachant que sa molécule possède deux groupes méthyle ? Nommer-le.

3-Proposer une méthode de synthèse de A à partir d’un alcane B et du dichlore.

-Ecrire l’équation bilan de la réaction.

-Quel est le nom de l’alcane B ?

-En fait cette synthèse produit simultanément un second dérivé monochloré A’ ? Quel est son nom.

4 – Sachant que, théoriquement, tous les hydrogènes ont la même chance de se substituer. Calculer les proportions théoriques en pourcentages de A et A’ dans le mélange final.

5 – Calculer les masses théoriques de A et A’ si on part de 48g de B.

PHYSIQUE : 14 points EXERCICE 03 : RESSORT SUR RAIL06 points

Un jouet comporte un rail horizontal sur lequel se déplace un mobile de masse m=200 g. Il est lancé à l’aide d’un ressort que l’on comprime en appliquant le mobile contre lui. Lorsqu’on lâche le solide, celui-ci se met en mouvement le long du rail.

Le ressort a une longueur à vide de 30 cm. Lorsque les spires sont appliquées les unes contre les autres, sa longueur se réduit à 9 cm. Son coefficient de raideur vaut 32 N/m.

1) Déterminer l’intensité de la force nécessaire pour maintenir les spires les unes contre les autres.

2) Un enfant comprime le ressort jusqu’à ce que sa longueur soit 25 cm, puis lâche le mobile sans lui communiquer de vitesse initiale.

On suppose qu’il n’y a pas de frottementet que le solide quitte le ressort au passage à l’origine O du repère.

2.1) Quelle est la nature du mouvement du mobile lorsqu’il n’est plus en contact avec le ressort ? 2.2.) Quelle est sa vitesse lorsqu’il passe en A d’abscisse ?

2.3) En réalité il y a des frottements que l’on peut représenter par une force constante, d’intensité 0,2 N, parallèle au rail. En quel point du rail s’arrête le mobile (déterminer son abscisse) ?

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2

Une bille de masse m = 50g,de moment d’inertie J = 2/5.mr² et de rayon r, partie du point O d’un plan incliné OA avec une vitesse VO non nulle , arrive au bas de ce plan en A avec une vitesse VA .

Puis, sans perdre de vitesse, la bille aborde une piste circulaire ABC de centre D et de rayon R.

Quelques instants après, la bille se trouve en un point M repéré par l’angle ϕpar rapport à la verticale (BD).

Le plan incliné fait un angle θ = 30° par rapport à l’horizontal et a une longueur OA = L.

Les forces de frottements sur la bille sont équivalentes à une force constante f sur toute la longueur du trajet OA-ABC-CA.

Le tronçon OA se trouve en plein air et que la bille est soumise à la poussée d’Archimède verticale et oppose au poids et d’intensité PA = ρ.Vb.g ou ρ représente la masse volumique de l’air, Vb volume de la bille et g l’intensité de la pesanteur.

La portion circulaire est un vide poussé (absence d’air), la poussée d’Archimède y est alors négligeable et la bille est assimilée maintenant à un point matériel dépourvu d’énergie cinétique de rotation, le rayon de la bille est négligeable devant celui de la portion circulaire.

NB : les parties A et B sont indépendantes PARTIE A : sur le tronçon rectiligne OA

1. Faire le bilan des forces qui s’exercent sur le tronçon OA. Représenter ces forces.

2. Montrer que la variation de l’énergie cinétique entre O et A vaut :

3. Montrer que la somme des travaux des forces extérieures vaut :

4. En déduire des questions 1 et 2, l’expression de la vitesse VA. Calculer VA.

AN: L = 5m; g = 9,8N/kg;θ= 30°; f = 0,1N; m = 50g; ρ= 1.3g/L; VO = 2m/s; r = 5cm et Vb = 4/3.πr³(volume de la bille sphérique)

PARTIE B : sur le tronçon circulaire ABC

1. Représenter les forces qui s’exercent sur la bille au point M.

2. Exprimer la vitesse VM au point M en fonction de VA, f, m, g, R,α et φ.

3. Quelle est la vitesse minimale VAm que doit avoir la bille à son premier passage en A pour atteindre le point C ?

4. la bille arrive en A avec une vitesse V = 2/3.VAm et s’arrête au point M. Trouver la valeur de l’angle φ.