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Correction exercice de spécialité

Physique chimie .... Ce sujet de spécialité s'inscrit dans le THEME 3 : Matériaux ... Corrigé. Barème. Notions et contenus. Compétences exigibles. 1. D'après les ...




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Physique chimie

Sujets zéro




Corrigé des exercices de spécialité

Comment sont positionnées les frettes sur le manche d’une guitare ? (5 points)


Eléments de réponse et d’évaluation

Question 1 (1 point)

Eléments de réponses 

Si L diminue, T ou ( augmentent, la fréquence f du son émis augmente.

Barème

Eléments de réponseCompétences évaluéesbarèmeSi L diminue, T ou ( augmentent, la fréquence f du son émis augmente.Extraire et exploiter l’information

Raisonner
0,5 point si le principe de l’analyse est compris sur un item

1 point si le principe de l’analyse est compris sur au moins deux items
Question 2 (0,5 point)

Le guitariste déplace son doigt de 2 cases de façon à raccourcir la corde.

Eléments de réponseCompétences évaluéesbarèmeLe guitariste déplace son doigt de 2 cases de façon à raccourcir la cordeExtraire et exploiter l’information

0,5 point 
Question 2 (1 point)

Eléments de réponses 

fDo3 =  EMBED Equation.3  =  EMBED Equation.3  = 262 Hz ; fDo4 = 2 fDo3 = 2  EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3  = 523 Hz


Barème

Eléments de réponseCompétences évaluéesbarème


fDo3 = 262 Hz ; fDo4 = 523 Hz
Extraire et exploiter l’information

Raisonner

Calculer0,5 point si le principe est compris mais certains éléments inexacts (valeurs numériques, étourderies,…)

1 point si les réponses sont correctes

Question 3 (2,5 points)

Eléments de réponses 
- Si  EMBED Equation.3   est la fréquence du son émis lorsque la corde est bloquée sur la frette n°i et Li la longueur alors utile de la corde, on a : EMBED Equation.3 .
La gamme tempérée est construite de telle sorte que :  EMBED Equation.3 .
Or  EMBED Equation.3 d’où : Li = Lo EMBED Equation.3 . Il vient : Li =  EMBED Equation.3 . La distance di de la frette à l’extrémité du manche est donc : di = Lo – Li = Lo (1 - EMBED Equation.3 )
On trouve : d1 = 3,6 cm ; d2 = 7,1 cm ; d3 = 10,4 cm ; d4 = 13,5 cm.

- Sur la photo, la distance entre deux frettes successives diminue. Les valeurs numériques de cette distance sont successivement : 3,5 cm, 3,3 cm et 3,1 cm, valeurs décroissantes.
Détermination de l’échelle de la photographie du document 1 : 12,8 cm correspondent à 65,2 cm.
Positions des frettes numéro 1 à 4, mesurées sur la photo : 0,7 cm, 1,4 cm, 2,0 cm et 2,5 cm, soit en réalité : 3,6 cm, 7,1 cm, 10,2 cm et 12,7 cm, ce qui correspond aux résultats précédemment obtenus.

Éléments d’évaluation
Extraire et exploiter l’information
Document 1 :
distance entre les frettes
Document 2 :
lien f, L, T et (
Document 3 :
lien f / note dans la gamme tempérée
passage d’une note à la suivante par appui sur la case en dessous pour raccourcir la cordeRaisonner
proposition de démarches cohérentes
proposition pertinente de vérifications simples des résultats obtenus
regard critique sur les résultatsCalculer
calculs littéraux corrects
applications numériques correctesCommuniquersyntaxe des réponses correcte
bonne utilisation des connecteurs logiques (donc, car, or, etc.)
correction orthographique
présentation correcte des résultats (chiffres significatifs, unité)
Barème
Résolution satisfaisanteLes objectifs fixés par la question sont pour l’essentiel atteints. Les réponses sont argumentées et la démarche suivie est clairement exposée. L’ensemble est correctement rédigé. 2,5 pointsLa réponse intègre la plupart des informations utiles. La démarche suivie est pertinente, clairement exposée, même si elle n’aboutit pas. L’ensemble est correctement rédigé.2 pointsRésolution partielleLes informations sélectionnées sont pertinentes au regard de la question, mais peu sont correctement exploitées. Quelques éléments de démarche sont présents. L’ensemble est correctement rédigé.1,5 pointLes informations sélectionnées sont incomplètes ou mal choisies. Il n’y a pas de démarche construite. Les éléments restitués ne sont pas organisées.1 pointAucune résolutionQuelques éléments très simples d’analyse, sans démarche construite.0,5 pointAbsence de toute démarche cohérente.0 point ETUDE DE DEUX NANOSOURCES DE LUMIERE (5 points)

Ce sujet de spécialité s’inscrit dans le THEME 3 : Matériaux
Domaine d’étude : nouveaux matériauxMots-clé : nanoparticules
CorrigéBarèmeNotions et contenusCompétences exigibles1D’après les documents 1 et 2, 10 l < L < 16 l
La taille caractéristique de la cyanine est de l’ordre du nanomètre, c’est donc un nano-objet.
0,5

0,25COMPRENDRE
Energie, matière et rayonnementDu macroscopique au microscopique
Analyse de document scientifique, extraire et exploiter
Evaluer des ordres de grandeurs relatifs au domaine microscopique2Une flèche verticale vers le haut
Une flèche horizontale vers la droite + photon de fréquence (
 EMBED Equation.DSMT4 
 EMBED Equation.DSMT4 

( = 416nm
(E = 6,62×10-34 × 3,00×108/416×10-9 = 4,77×10-19 J = 2,98 eV

( = 519nm
(E = 6,62×10-34 × 3,00×108/519×10-9 = 3,83×10-19 J = 2,39 eV

( = 625nm
(E = 6,62×10-34 × 3,00×108/625×10-9 = 4,77×10-19 J = 1,99 eV

( = 735nm
(E = 6,62×10-34 × 3,00×108/735×10-9 = 4,77×10-19 J = 1,69 eV
0,25


0,25



0,5 (J)

0,25 (eV)
pour l’une des réponsesOBSERVER (1ère S)
Sources de lumière coloréeInteraction lumière-matière : émission et absorption
Quantification des niveaux d’énergie de la matière
Modèle corpusculaire de la lumière : le photon. Energie d’un photon
Relation (E = h( dans les échanges d’énergie.Interpréter les échanges d’énergie entre lumière et matière à l’aide du modèle corpusculaire de la lumière

Connaître les relations ( = c / ( et (E = h( et les utiliser pour exploiter un diagramme de niveaux d’énergie.
COMPRENDRE
Energie, matière et rayonnementTransferts quantiques d’énergie
Emission et absorption quantiques.
Transitions d’énergie : électroniques
Associer un domaine spectral à la nature de la transition mise en jeu.3(DB=2L
p=me.v
 EMBED Equation.DSMT4 
 EMBED Equation.DSMT4 
 EMBED Equation.DSMT4 
0,25
0,25

0,25

0,25

0,25COMPRENDRE
Energie, matière et rayonnementDualité onde-particule

Particule matérielle et onde de matière ; relation de de Broglie.
Aspects ondulatoire et particulaire.
Extraire et exploiter des informations sur les ondes de matière et sur la dualité onde-particule.
Connaître et utiliser la relation p = h/(.Temps, mouvement et évolutionDéfinir la quantité de mouvement p d’un point matériel.COMPRENDRE (1ère S)
Formes et principe de conservation de l’énergieEnergie d’un point matériel : énergie cinétique, conservation de l’énergie mécanique.Connaître et utiliser l’expression de l’énergie cinétique en translation.
4D’après le document 4, « si l’énergie cinétique de l’électron augmente, les différences d’énergie augmentent aussi ».
Si L augmente, Ec diminue, donc (E aussi
0,25
0,255Une des réponses est attendue
(3=(V= 530 nm (2=(J= 560 nm (1= (R= 620 nm

 EMBED Equation.DSMT4 
= 6,62×10-34×3,00×108/620×10-9= 3,20×10-9J=2,00 eV
r1= 12 nm

 EMBED Equation.DSMT4 
= 6,62×10-34×3,00×108/560×10-9= 3,55×10-9J=2,22 eV
r2= 8 nm

 EMBED Equation.DSMT4 
= 6,62×10-34×3,00×108/530×10-9= 3,75×10-9J=2,34 eV
r3= 7 nm
0,25

0,25

0,25 (J)
0,25 (eV)


0,25 (rayon)

COMPRENDRE
Energie, matière et rayonnementDu macroscopique au microscopiqueAnalyse de document scientifique, extraire et exploiter
Evaluer des ordres de grandeurs relatifs au domaine microscopiqueSpectres UV-visible
Lien entre couleur perçue et longueur d’onde au maximum d’absorption de substances organiques ou inorganiques.
Exploiter des spectres visibles

Sources de lumière colorée
Interaction lumière-matière : émission et absorption
Quantification des niveaux d’énergie de la matière
Modèle corpusculaire de la lumière : le photon. Energie d’un photon
Relation (E = h( dans les échanges d’énergie.
Interpréter les échanges d’énergie entre lumière et matière à l’aide du modèle corpusculaire de la lumière

Connaître les relations ( = c / ( et (E = h( et les utiliser pour exploiter un diagramme de niveaux d’énergie.
la salinitÉ POUR SURVEILLER LES OCÉANS (5 points)

La salinité est définie sans unité, mais sa valeur s’apparente à la valeur de masse en g/kg d’espèces chimiques dissoutes dans l’eau.
Accepter toute valeur de S même sans unité.

CorrectionBarèmeNotions et contenusCompétences exigibles1.1. QUOTE  
meau = (.V d’où : msel = S.d.(.V = 36 g.kg-1
Calcul à l’aide d’un produit en croix est accepté
0,75Densité, masse volumique Extraire et exploiter des informations d’un texte1.2.On pèse 1kg d’eau de mer, l’eau est éliminée par vaporisation, et on pèse le résidu. La salinité est la masse de résidu restant.
Toute réponse cohérente sera acceptée (distillation par exemple)0,75SalinitéProposer une mise en œuvre d’une démarche expérimentale 2.1. QUOTE  
La valeur ne correspond pas à la valeur mesurée. La concentration en ions est trop élevée pour que la relation  QUOTE   soit valable.0,5

0,5Contrôle de la qualité par dosageConductimétrie dans le domaine de l’environnement2.2.  QUOTE  
 QUOTE   = 32 g.kg-1
Cette eau est moins salée que l’ « eau de mer normale ».0,5SalinitéExtraire et exploiter des informations d’un texte, faire une application numérique 3.1

Entre ces latitudes, la température augmente ce qui augmente l’évaporation et donc la salinité. La salinité des eaux de surface augmente avec la température.0,5
SalinitéExtraire et exploiter des informations d’une carte et d’un graphe scientifiques.3.2La baisse de la salinité constatée au niveau de l’équateur, s’explique par les précipitations abondantes, diluant les eaux de surface.0,53.3 Zone B : salinité forte due à l’évaporation intense des eaux de surface et mer « fermée », peu alimentée en eau douce,
Zone C : salinité faible due à l’apport massif en eau douce de l’Amazone.0,5SalinitéExtraire et exploiter des informations d’un tableau scientifique.
3.4L’augmentation de la température fait fondre les glaces du pôle ce qui va entrainer une baisse de la salinité dans cette zone. Tout raisonnement cohérent accepté.0,5








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