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Exercice 1 ... 1) Calculer la concentration de soluté apporté CS de la solution S.
... 2,9. 5,5. 8,2. 10,9. 13. 15,9. 18,5. 21,5. 24,6. 26,8. 28,5. 29,5. 30,1. 31. 31,6. 31,
6 .... 1-La bobine d'un électro-aimant a 20 cm de longueur. .... -Reproduire la
figure et représenter (sans souci d'échelle) la force qui s'exerce sur la particule à
son ...
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COLLEGE CLASSIQUE DE BONABERI SEQUENCE 5 2010/2011
Département de Sciences Physiques EPREUVES DE CHIMIE Coef 2
Mme MOUNCHILI TANFOM Jeannette TleD Durée : 2 heures
Exercice 1
On dispose de deux composés qui ont la même formule brute C3H6O. Ces deux composés réagissent avec la 2,4 - dinitrophénylhydrazine en donnant un précipité jaune. Par réaction avec la liqueur de Fehling, A produit un précipité rouge brique et B ne donne pas de réaction. 1. A laide dun schéma, montrer comment on réalise le test à la 2,4 - dinitrophénylhydrazine. 2. Ecrire et nommer le groupe caractéristique des composés A et B. 3. Donner la famille, la formule semi - développée et le nom de chaque composé. 4. Lequel des composés A et B réagit avec le réactif de Tollens (nitrate dargent ammoniacal). Quobtient - on à la fin de la réaction ?
EXERCICE 2
2.1-Combien existe-t-il de stéréo-isomères de lacide cinnamique ? Dessiner les et nommer les.
Acide cinnamique
2.2-Quelle relation de stéréochimie relie ces acides cinnamiques ?
2.3-Le composé A est traité selon la séquence de réactions suivantes :
2.3.1-Donner la structure de B et C. 2.4-Dénombrer les carbones asymétriques du (-) menthol et donner leur configuration absolue en précisant les ordres de priorité.
EXERCICE 3
Les solutions commerciales dammoniaque sont préparées par dissolution dammoniac gazeux NH3(g) dans leau. Létiquette dune solution commerciale dammoniaque comporte les indications suivantes :
()3 M NH = 17,0 g.mol -1 ; c = 13,4 mol.L -1 . On prépare une solution S dammoniaque en prélevant un volume V = 5,0 mL de solution commerciale, que lon dilue de manière à obtenir un volume VS = 1,0 L de solution. On mesure ensuite le pH de la solution S ; on trouve pHS = 11,0.
1) Calculer la concentration de soluté apporté CS de la solution S.
2) a) Quel est lacide conjugué de lammoniaque NH3 ?
b) Écrire léquation chimique de la réaction qui a lieu entre lammoniaque et leau. Exprimer sa constante déquilibre K en fonction des espèces chimiques présentes à léquilibre.
c) Exprimer K en fonction de KA et de KE.
EXERCICE A CARACTERE EXPERIMENTAL
Dans un ballon de 250 mL, on verse 10mL de solution d'acide chlorhydrique de concentration 1 mol/L et 20 mL d'eau. On y ajoute rapidement 3 cm d'un ruban de magnésium bien décapé, tout en déclenchant un chronomètre. On ferme et on recueille le dihydrogène qui se dégage dans une éprouvette graduée, sur une cuve à eau. On relève toutes les minutes le volume V (mL) du gaz.
t(min)01234567891011121314151617V (mL)002,95,58,210,91315,918,521,524,626,828,529,530,13131,631,6Ecrire la réaction d'oxydoréduction entre le magnésium Mg et les ions hydronium.
Tracer le graphe V= f(t). - A partir de quelle date peut-on considérer que la réaction est terminée ? - La transformation est-elle lente ou rapide ? - A partir du graphe déterminer la quantité de matière (mol) de dihydrogène en fin d'expérience sachant que la température est 20°C et la pression 101300 Pa.
Dresser le tableau permettant de suivre l'évolution de la transformation en fonction de l'avancement x. - Déterminer l'état final du système et comparer avec les résultats expérimentaux.
COLLEGE CLASSIQUE DE BONABERI SEQUENCE 5 2010/2011
Département de Sciences Physiques EPREUVES DE PHYSIQUES Coef 2
Mme MOUNCHILI TANFOM Jeannette 2nde C Durée : 2 heures
CONNAISSANCES DU COURS(3pts)
1-Enoncer la loi dohm, la loi des nuds (1pt) 2-citer deux appareils de mesure de la tension électrique (0.5pt) 3-la diode est-elle un dipôle linéaire ? (0.25pt) 4-Dans quelles conditions une diode une est-elle passante ? (0.25pt) 5- une automobile roule sur une route horizontale à la vitesse 72Km/h. Calculer la quantité de mouvement dune de ces quatre roues.( masse de la roue 20Kg). (1pt)
Utilisations des acquis et application du cours
Exercice 1 (4.pts)
EXERCICE 2(4pts)
Les points A, B, C et D sont les nuds dun circuit électrique. On donne les tensions suivantes: UAB=20V UBC=-30V UCD= 10V. Faire un schéma et Calculer les tensions UAC, UDB, UCB et UAD (4pts)
EXERCICE 3 (2.25pts)
Quatre conducteurs convergent en un point N on connait le sens(voir figure) et les intensités des courants I1, I2, I3. Déterminer le sens et lintensité du courant I4 dans les deux cas suivants :
1- I1=5A ; I2= 1A; I3= 2A 2- I1=1A I2= 2A I3= 4A
EXERCICE A CARACTERE EXPERIMENTAL (6.75pts)
Pour réaliser un dynamomètre à laide dun ressort on effectue un étalonnage. Pour cela le ressort est suspendu à un point fixe par une des extrémités, et lextrémité libre porte un index qui se déplace devant une règle graduée maintenue verticalement par un support fixe.
2.2-En déduire la valeur de F, force de rappel du ressort, en fonction de m et g. (1pt)
2.3-Compléter le tableau en donnant les valeurs de F. (2.75 pts)
2-Construire le graphique donnant F en fonction de x. (1pt)
3-On utilise le ressort pour tester la résistance dune colle. Pour cela, on colle un petit disque en plexiglas sur un support. On fixe lune des extrémités du ressort au centre du disque et on tend lentement le ressort, perpendiculairement au disque, jusquà larrachement. Juste avant que le disque se décolle, le ressort est étiré de 20,4 cm.
Déterminer graphiquement la valeur de la force nécessaire pour produire larrachement.(1pt)
BONNE CHANCE !
COLLEGE CLASSIQUE DE BONABERI SEQUENCE 5 2010/2011
Département de Sciences Physiques EPREUVES DE PHYSIQUES Coef 2
Mme MOUNCHILI TANFOM Jeannette Tle D Durée : 2 heures
Exercice 1 (5.5pts)
1-Enoncer la loi de coulomb, la loi de gravitation. (1.5pts) 2-Que dit la troisième loi de Kepler ?(0.5pt)
3-La Terre tourne en un an autour du Soleil. La distance Mars-Soleil vaut 1,5 fois la distance Terre-Soleil .Quelle est la durée de révolution de Mars autour du Soleil ? (1.5pts)
4-On a une machine à tirer des projectiles. Elle communique au projectile toujours la même vitesse initiale. Pour un angle de tir de 45°, la portée vaut 2 m. Trouver la portée pour un angle de tir de 60o.(1pt)
Existe-t-il un autre angle donnant la portée précédente ?(Justifier) (1pt)
EXERCICE 2(4pts)
Sur deux rails conducteurs rectilignes parallèles situés dans un plan horizontal peut glisser une tige conductrice MN qui leur est perpendiculaire. Le tout est immergé dans un champ magnétique vertical dont linduction magnétique a une intensité B=0.5 T et est dirigée vers le haut. Sauf dans la deuxième partie du problème, les extrémités des rails sont reliées aux pôles d une batterie délivrant une tension U=6 V et le circuit a une résistance R=2 ©. L écartement des rails est a=20 cm.
HYPERLINK "http://owl-ge.ch/spip.php?action=acceder_document&arg=2896&cle=45e48dad1e50af22a6236cc24a161fbc27f3ff8a&file=png/Induction.png" \o "\"PNG - 20.4 ko\" "
3-Que devient cette intensité du courant si on remet la batterie à la place de lampèremètre ? (Vous distinguerez les deux sens possibles de déplacement pour MN).(1.5pts)
Exercice2 (4pts) On attache une masse de 2,00 kg à lextrémité B dune corde maintenue horizontalement sur sa plus grande longueur, puis on crée une déformation à son extrémité A. La célérité des ondes le long de la corde est donnée par : .Avec T tension de la corde et ¼ masse par unité de longueur. On prend : g = 10 N / kg.
4)- Calculer la célérité de ces ondes si la masse de la corde vaut 1,0 x 10 2 g et sa longueur 5,0 m.(1pt)
EXERCICE 3 (4ptsExercice 3 (2.5pts)
Le réacteur d'un sous-marin nucléaire fonctionne à l'aide d'uranium enrichi en isotope 23592U (l'isotope 238 n'étant pas fissile). 1-Quelle est la structure des noyaux cités?(0.5pt) 2-Les noyaux d'uranium 235 subissent différentes fissions parmi lesquelles l'une des plus fréquentes est la suivante: 23592U + 10n -> 9438Sr + 14054Xe + 2 10n En supposant que toutes les fissions soient identiques à celle qui est indiquée, calculer la masse d'uranium enrichi consommé en 30 jours par le sous marin dont le réacteur fournit une puissance moyenne de 25MW(25.106W).(2pt) Données:Masse d'un noyau d'uranium 235 = 235,0439u
Masse d'un neutron isolé= 1,0086652u ; Masse d'un noyau de strontium Sr = 93,9154u ; Masse d'un noyau de xénon Xe= 139,9252u
COLLEGE CLASSIQUE DE BONABERI SEQUENCE 5 2010/2011
Département de Sciences Physiques EPREUVES DE SCIENCES PHYSIQUES Coefficient 2
Mme MOUNCHILI TANFOM Jeannette 1ère D+C Durée : 2 heures
CONNAISSANCES DU COURS (4.5pts)(Illustrer les réponses par un schéma)
1-Quels sont les rayons qui ne sont pas déviés en traversant la lentille ?(0.5pt) 2-Quels sont les rayons qui sortent de la lentille parallèlement à son axe optique ?(0.5pt) 3-Définir vergence dune lentille. Préciser son unité. (0.5pt) 4-Un récepteur (A,B) de f.é.m E et de résistance interne r est parcouru par un courant dintensité I.
SCHEMA 4.1- Ecrire un bilan de puissance pour ce récepteur. (0.5pt) 4.2- Citer deux conversions dénergie autres que leffet joule.(1pt) 4.3- En déduire la loi de fonctionnement électrique de ce récepteur. (0.5pt) 5- Donner le principe dun microscope et la formule de son grossissement. (1pt)
Applications Directe du Cours et Utilisation des acquis
1- Un ascenseur gravit 6 étages en 30 s. Chaque étage mesure 3,0 m. Arrivée en haut, le câble lâche et lascenseur se met à tomber. Un système de frein durgence appelé frein parachute se déclenche dès que la vitesse dépasse la valeur vL = 4,0 m.s-1 .On souhaite calculer la hauteur de chute de lascenseur avant lintervention du frein. 1.1- Dans la phase de chute libre (avant que le frein entre en action), exprimer le travail du poids en fonction de la hauteur h de chute.(1pt) 1.2. Que vaut lénergie cinétique de lascenseur au moment où le câble lâche ? Justifier. (0.75pt) 1.3. Donner lexpression de lénergie cinétique au moment du déclenchement du frein parachute en B. Calculer sa valeur numérique pour un ascenseur de masse 900 kg. Calculer son énergie mécanique .(0.5pt) 1.4. Montrer à laide du théorème de lénergie cinétique que (1pt) 5. Calculer la valeur numérique de h. Conclure (0.75pt)
Induction électromagnétique et Auto-induction(4.5pts)
1-La bobine dun électro-aimant a 20 cm de longueur. Elle comprend 120 spires enroulées sur un noyau de 5 cm de diamètre. Le courant d excitation est de 16 A. Calculez le flux d induction à travers une section du noyau dans les deux hypothèses suivantes : 1.1- noyau en fonte de perméabilité ¼1=65 1.2- noyau en fer de perméabilité ¼2=220. 2-On enroule sur le noyau 20 spires de fil conducteur. On ramène le courant de 16 A à 0 en un vingtième de seconde. 2.1-Calculez dans les deux hypothèses précédentes la tension moyenne induite dans le fil.
2- Deux rails XX et YY, parallèles et horizontaux, distants de 2 m (voir figure), ont une résistance négligeable. Ils sont placés dans une induction magnétique uniforme, verticale, dintensité B=410-5 T. Leurs extrémités sont reliées par une résistance R égale à 1 ©. Une tige métallique MN, cylindrique, de résistance négligeable, est placée sur les rails perpendiculairement à leur direction. 2.1 On déplace la barre, parallèlement à elle-même, à une vitesse constante de 50 cm/s. Calculez la tension dont elle est le siège.(0.25)
HYPERLINK "http://owl-ge.ch/spip.php?action=acceder_document&arg=2897&cle=d6549795fcd4d8dc8fa46f09c5a5a89590ee3c65&file=png/rails.png" \o "\"PNG - 6.9 ko\" "
OPTIQUE GEOMETRIQUE (2 points)
1-Un microscope dont la distance focale de lobjectif est O1F1=2mm, donne dun objet AB une image AB observée par un il normal qui naccommode pas. Lil est situé au foyer principal image deloculaire. 1.1-Construire limage donnée par le microscope. On suppose que la distance objectif-oculaire est égale à 20 cm. (1pt) 1.2- sachant que lintervalle optique (=F1F2=16cm, calculer la puissance du microscope. (0.5pt) 1.3- En déduire la taille dun objet vu à travers ce microscope sous un angle de 0,0016 rad. (0.5pt)
EXERCICE A CARACTERE EXPEREIMENTAL(5pts)
Au cours dune séance de travaux pratiques, un groupe délève a obtenu la caractéristique suivante pour lélectrolyse du bromure de cuivre II
RAPPORT DES ACTIVITES DU CLUB SCIENTIFIQUE ANNEE 2010/2011
Il sest tenu dans la journée du 18 mars 2011, les journées portes ouvertes au Lycée Polyvalent de Bonabéri. Le club scientifique y a pris part. Ses activités se sont déroulées dans le laboratoire des sciences physiques où les élèves des filières scientifiques du lycée des classes de seconde C, de première et de terminale C et D ont mis en exergue leurs connaissances théoriques et pratiques sous la supervision de Madame MOUNCHILI TANFOM Jeannette, Professeur des Sciences Physiques: Coordonatrice du Club.
Au cours de cette journée, les élèves de cette série ont :
exposé sur les thèmes tels que lénergie solaire, le raffinage du pétrole, le cycle du carbone, cycle de lazote ;
réalisé des expériences telles que la synthèse des colorants à partir de certaines réactions chimiques, lextraction de la chlorophylle et lanalyse qualitative des constituants de la chlorophylle par la méthode de chromatographie sur couche mince; la synthèse du parfum à base dananas, lextraction darôme, synthèse de lamidon, récupération des résidus de manioc et friture des beignets de manioc, obtention de lhuile de cheveux à base des noix de coco, réalisation dune pile et détermination de sa F.é.m(Force électromotrice), lextraction du sucre dans la betterave, la synthèse du savon(solide et liquide), du cirage, de la colle forte, du vernis et du mastic pour meuble, la mise en évidence de lamidon dans la pomme de terre, la synthèse des pâtes alimentaires à base de farine et dufs , lanalyse qualitative du sol du Lycée Polyvalent(test dions), létude des reflexes sur la grenouille
fabriqué une plaque où a été réalisée un circuit électrique simple fonctionnel. La production du cuivre a été mise évidence, un filtre à eau à base duquel leau potable a été obtenue à partir dune eau salle.
Ces activités ont impressionné plusieurs visiteurs dont les avis étaient favorables.
Ces réalisations ont permis aux élèves:
-de mettre en pratique les savoirs-faire théoriques acquis en classe et de mieux les assimiler;
-de développer leur esprit de créativité et leurs compétences;
-de pouvoir se donner une orientation judicieuse pour leurs études futures.
Eu égard de ce qui précède, le club scientifique vient datteindre un de ces objectifs bien que ne disposant pas de moyens matériels et financiers (budget de fonctionnement annuel): former des élèves avec « des têtes bien faites et non bien pleines »
Doléance
Nous demandons avec déférence léquipement et la réfection du laboratoire car beaucoup de synthèse et dautres activités peuvent être réalisées dans le but de former les élèves à la fin de leur cycle secondaire et leur permettre dinstaller une micro-industrie pourquoi pas pour ceux qui ne peuvent pas supporter leurs études supérieures.
La Coordonatrice du Club
Mme MOUNCHILI TANFOM Jeannette
PLEG
COLLEGE CLASSIQUE DE BONABERI SEQUENCE 4 2010/2011
Dép. S.P.C.T Tle D Coef 2
Mme MOUNCHILI TANFOM Durée 2 h
EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES
EXERCICE 1 (6.5pts)
Le champ électrique est créé par un condensateur plan constitué de deux plaques parallèles et horizontales (P l et P2) reliées à un générateur de tension constante U=205 V et séparées d'une distance d, comme l'indique la figure ci-dessous.
3-On veut que le faisceau soit dévié vers le bas. -Reproduire la figure et représenter (sans souci d'échelle) la force qui s'exerce sur la particule à son entrée dans le champ ainsi que le champ électrique. - Quelle est la plaque de plus haut potentiel ? Justifier la réponse.(1.5pt)
4-Donner les composantes du vecteur accélération dans le repère (O ; i ; j ) indiqué sur la figure 1 et établir les équations horaires du mouvement de la particule dans ce repère.(1.5)
5-Montrer que l'équation cartésienne de la trajectoire est de la forme y = A l x2 + B1 où A1 et B1 sont des constantes.(0.5pt)
6-Vérifier que la constante A l est liée à la valeur de l'accélération a1 par la relation A=a1/(2v0²). Application numérique. Calculer A l pour v 0 = 1,5 107 m .s-1.(0.5pt)
EXERCICE 2(2.5pts)
Sur deux rails conducteurs rectilignes parallèles situés dans un plan horizontal peut glisser une tige conductrice MN qui leur est perpendiculaire. Le tout est immergé dans un champ magnétique vertical dont linduction magnétique a une intensité B=0.5 T et est dirigée vers le haut. Sauf dans la deuxième partie du problème, les extrémités des rails sont reliées aux pôles dune batterie délivrant une tension U=6 V et le circuit a une résistance R=2 ©. L écartement des rails est a=20 cm.
2.1-Quelle est la force électromagnétique qui s exerce sur la tige MN supposée immobile ?(0.5pt)
2.2-Quel est le travail de cette force lorsqu on déplace MN de 1 cm ?(0.5pt)
HYPERLINK "http://owl-ge.ch/spip.php?action=acceder_document&arg=2896&cle=45e48dad1e50af22a6236cc24a161fbc27f3ff8a&file=png/Induction.png" \o "\"PNG - 20.4 ko\"
EXERCICE 3 : Satellite et interaction gravitationnelle (6.75pts)
Une planète (masse M, rayon r) décrit autour du Soleil (masse MS) une orbite circulaire de rayon R et de période T.
3.1- Établir l'expression du vecteur accélération du centre d'inertie de la planète en fonction
de la masse MS du Soleil et du rayon orbital R. (1pt)
3.2- Établir les expressions de la vitesse v et la période T en fonction de MS. (2pts)
3.3- En déduire la 3 e loi de Kepler. (.0.5pt)
Énoncer cette loi. (0.5pt)
3.4 Énoncer les 2 autres lois de Kepler en les illustrant par des figures explicatives. (2pts)
3.5- Application numérique: Calculer la masse du Soleil. (0.5pt)
3.6- On veut placer en orbite autour de cette planète un satellite géostationnaire.
3.6.1 Expliquer le terme géostationnaire et décrire son orbite. (0.5pt)
3.6.2- Application numérique: Calculer la hauteur à laquelle il devrait évoluer ainsi que sa
vitesse. (0.75pt)
On donne : R = 229·10 6 km, T = 687 jours, M = 6,42·10 23 kg, r = 3,4·10 3 km, période de
rotation de la planète autour d'elle-même = 24 h 37 min, constante universelle de
la gravitation: K = 6,67·10 -11 unités S. I..
EXERCICE 4 Système Oscillants
COLLEGE CLASSIQUE DE BONABERI SEQUENCE 4 2010/2011
Dép. S.P.C.T 1ére D Coef 2
Mme MOUNCHILI TANFOM Durée 2 h
EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES
I-CONNAISSANCES DU COURS (4pts)
1-Enoncez les lois de Lenz et de Faraday. Y a-t-il une analogie entre ces lois? Expliquez!(1)
2- Expliquez les notion de flux magnétique et de flux propre.(0.5pt)
3-Quel est l'effet d'une variation de flux magnétique à travers un circuit fermé.(0.5pt)
5- Une lampe à incandescence fonctionne 10 heures par jour et est traversée par un courant de 0,8 A. Calculer en Ampères-heures et en Coulombs la quantité d'électricité consommée en un mois de trente jours.(1pt) 6- Un récepteur alimenté sous une tension de 100V est traversé par un courant de 5 A pendant deux heures. Calculer la puissance du récepteur.(0.5pt) Calculer l'énergie absorbée par ce récepteur.(0.5pt)
APPLICATION DIRECTES DU COURS ET UTILISATIONS DES ACQUIS
Exercice 1 Travail et énergie (3.75pts)
Exercices 2 : Bilan énergétique dun lève-vitre électrique.(2.25pts)
Un moteur dun lève-vitre dune automobile, à courant continu et à aimant permanent, a son induit alimenté par une tension constante U = 13 V. Cet induit absorbe une intensité constante de 13,5 A durant une manuvre. une manuvre comprend une montée et une descente de la vitre. La durée totale de cette opération est égale à 6 secondes.
Calculer lénergie électrique WM absorbée par ce moteur lorsque lon effectue 100 manuvres.(1.pts)
Calculer lénergie chimique WC fournie par la combustion du carburant pour effectuer ces 100 manuvres sachant que le rendement WM / WC est égal à 25 %.(0.5pt)
Sachant que 1 litre de carburant peut fournir par combustion une énergie de 32000 kJ, calculer, en mL, le volume V de ce super carburant consommé pour ces 100 manuvres.(0.75pt)
EXERCICE 3 : Lentilles sphériques minces(5pts)
EXERCICE A CARACTERE EXPERIMENTAL(5pts)
HYPERLINK "http://www.cours2physique.com/cours-physique-chimie-terminale-s/hydrometallurgie.html" \t "_self" COLLEGE CLASSIQUE DE BONABERI SEQUENCE 4 2010/2011
Dép. S.P.C.T 1ére C Coef 2
Mme MOUNCHILI TANFOM Durée 2 h
EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES
en ieCONNAISSANCES DU COURS (5pts)
Un moteur fonctionnant sous une tension Uab= 24V est utilisé pour soulever une charge de masse m=20kg d'une hauteur h=1,50m 1.1-Calculer la variation d'une énergie potentielle de la charge quand elle passe de la position basse à la position haute. On prendra g= 10N/Kg(1pt) 1.2-A cause des frottements mécaniques, on admet que seulement 75% de l'énergie mécanique fournie par le moteur est transmise à la charge. En déduire l'énergie mécanique fournie par le moteur.(0.75pt)
1.3-La montée de la charge a une durée de 16,0 s. Calculer la puissance mécanique Pm fournie par le moteur.(1pt) 1.4-Pendant la montée de la charge, le moteur est traversé par un courant d'intensité I= 1,5A. Quelle est la résistance interne r du moteur? (0.5) 1.5) Calculer l'énergie dissipée par effet Joule pendant la montée de la charge.(1pt)
APPLICATION DIRECTES DU COURS ET UTILISATIONS DES ACQUIS
Exercice 1(5pts) Energie mécanique
La piste de descente olympique dun stade, est longue de 3000 m et présente un dénivelé de 900 m. Un skieur de masse m=75 kg descend la piste.
En prenant pour origine de lénergie potentielle la position du skieur à larrivée, calculer lénergie potentielle du skieur au sommet de la piste.(1pt)
Quelle est la valeur de lénergie mécanique du skieur au départ ?(1pt)
En supposant les frottements négligeables, quelle serait la vitesse du skieur en bas de la piste ?(1pt)
En réalité, la vitesse maximale enregistrée à larrivée est de 140 km.h-1.
Calculer :
lénergie cinétique du skieur à larrivée ;(0.5pt)
la variation de lénergie cinétique du skieur entre le départ et larrivée ;(1pt)
le travail des forces de frottements.(1pt)
Exercice 2 : Bilan énergétique dun lève-vitre électrique.(2.75pts)
Un moteur dun lève-vitre dune automobile, à courant continu et à aimant permanent, a son induit alimenté par une tension constante U = 13 V. Cet induit absorbe une intensité constante de 13,5 A durant une manuvre. une manuvre comprend une montée et une descente de la vitre. La durée totale de cette opération est égale à 6 secondes.
Calculer lénergie électrique WM absorbée par ce moteur lorsque lon effectue 100 manuvres.(1.5pts)
Calculer lénergie chimique WC fournie par la combustion du carburant pour effectuer ces 100 manuvres sachant que le rendement WM / WC est égal à 25 %.(0.5pt)
Sachant que 1 litre de carburant peut fournir par combustion une énergie de 32000 kJ, calculer, en mL, le volume V de ce super carburant consommé pour ces 100 manuvres.(0.75pt)
Exercice 3 Induction électromagnétique(2.25pts)
La bobine dun électro-aimant a 20 cm de longueur. Elle comprend 120 spires enroulées sur un noyau de 5 cm de diamètre. Le courant dexcitation est de 16 A. Calculez le flux dinduction à travers une section du noyau dans les deux hypothèses suivantes :
a) noyau en fonte de perméabilité ¼1=65
b) noyau en fer de perméabilité ¼2=220.
On enroule sur le noyau 20 spires de fil conducteur. On ramène le courant de 16 A à 0 en un vingtième de seconde. Calculez dans les deux hypothèses précédentes la tension moyenne induite dans le fil.EXERCICE ACARACTERE EXPERIMENTAL (5pts)
Un cube de masse 2 kg est posé sur un plan incliné d un angle að=30°. Le plan est rugueux et le solide reste en équilibre. 1-Schématiser la situation et représenter le poids EMBED Equation.3 du solide et la résultante EMBED Equation.3 des forces réparties exercées par le support sur le solide.(1pt) 2-Représenter la résultante EMBED Equation.3 par ses composantes EMBED Equation.3 N et EMBED Equation.3 T : EMBED Equation.3 N perpendiculaire au plan et EMBED Equation.3 T parallèle au ligne de pente du plan incliné. Ecrire la relation vectorielle liant EMBED Equation.3 et ses composantes. (0.5pt)
30°
3-Laquelle des deux composantes représente la force de frottement ? (0.25pt)
4-Calculer la valeur de chacune de ces composantes. (1,5pt)
5-Pourquoi léquilibre serait-il impossible en labsence de frottement ? (0.75pt)
On accroche à lextrémité libre différentes « masses marquées » et on lit les indications correspondantes sur la règle graduée. On obtient :
Faire le bilan des forces sexerçant sur la masse.(0.5)
La masse est à léquilibre.
2.1-Quelle relation lie les forces sexerçant sur celle-ci?(0.5)
1-Quelle est la force électromagnétique qui sexerce sur la tige MN supposée immobile ? Quel est le travail de cette force lorsquon déplace MN de 1 cm ? (1.5pts) 2-La batterie est retirée du circuit et remplacée par un ampèremètre. Le circuit, fermé de nouveau (voir figure) ayant encore la résistance R=2 ©, on déplace MN à la vitesse v=5 m/s. Calculez l intensité du courant dans le circuit. (1pt)
1)- Montrer que la tension T peut sexprimer en kg.m.s 2. (1pt) 2)- Quels sont les facteurs liés à la structure de la corde qui expliquent cette formule ?(1.5pts) 3)- Quelle est la nature des ondes le long de la corde ?(0.5pt)
2.2- Calculez lintensité du courant induit qui parcourt le circuit. (1pt) 2.3- Déterminez la direction, le sens et lintensité de la force électromagnétique quexerce le champ sur le conducteur MN au cours du déplacement. (Sachant que cette force a pour expression F=BILsin(B,IL).(1pt) 2.3- Calculez le travail effectué par cette force en une seconde. Ce travail est-il moteur ou résistant ?(1pt) 2.4-Calculez lénergie électrique qui apparaît dans le circuit pendant le même temps. Concluez.(0.5pt)
1-Faire un schéma du montage utilisé.(0.5) $/0GHio£ËÐ F G H I Ì ÷
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