IA/KL ANNEE SCOLAIRE : 2018/2019 LNDFT CLASSE : 1S2 DEVOIR N°1 DE SCIENCES PHYSIQUES /DUREE /2HEURES Exercice1 : (08pts) Les parties A et B sont indépendantes. Partie A : L’analyse élémentaire d’un composé organique A de formule brute CxHyOz donne les pourcentages massiques de ses différents constitutifs : %C = 60 ; %H = 13,3 ; %O = 26,7. Sa masse molaire moléculaire est M = 60 g.mol-1. 1°) Déterminer sa formule brute. (1pt) 2°) On réalise la combustion complète d’une masse m = 1,2 g de ce composé. a) Ecrire l’équation de la réaction. (1pt) b) Calculer la masse de carbone et d’hydrogène dans cet échantillon (1pt) c) En déduire la masse d’eau et le volume de dioxyde de carbone obtenus quand la réaction est terminée. (1pt) 3°) Donner les formules semi-développées possibles de ce composé. (1pt) Données : M(C) = 12 g.mol-1 ; M(O) = 16 g.mol-1 ; M (H) = 1g.mol-1 ; Vm = 24 L.mol-1. Partie B : Un composé organique de masse m = 1,50 g a pour formule brute CxHyOzNt. On chauffe ce composé pendant longtemps et on fait passer les gaz qui échappent dans les tubes absorbants. Les tubes à pierres ponces augmentent d’une masse de 0,90 g. Les tubes À potasse ont une augmentation de masse de 1,76 g Le diazote formé est recueilli en bout d’appareillage par déplacement d’eau. Il occupe à la fin un volume égal à 225 cm3. Le volume molaire gazeux dans ces conditions est de 22,5 L.moL-1. 1°) Déterminer la formule brute du composé organique sachant que sa masse molaire est M=75g.mol-1. (02pts) 2°) Une des formules semi-développées ne contient pas de liaisons carbone-carbone. Proposer la. (1pt) Exercice2 : (06pts) Un mobile de masse m = 200g considéré comme ponctuel se déplace le long d’une glissière ABCD située dans un plan vertical. La piste ABCD comprend trois parties : Une partie circulaire AB de rayon r = 50 cm tel que l’angle AOB = α =45° Une partie rectiligne BC de longueur L incliné d’un angle β = 30° par rapport à l’horizontal. On donne g = 10 N.kg-1 et HG = 1,4 m. Une partie rectiligne et horizontale CD Page 1 sur 3 1°) Calculer le travail du poids du mobile pour chacun des déplacements AB ; BC et CD. (2pts) 2°) Sur la piste BC le mobile soumis à des forces de frottement représentées par une force 𝑓⃗ parallèle au plan incliné, de sens contraire au déplacement et d’intensité f. Aussi la vitesse du mobile reste constante égale à 5m.s-1. a) Déterminer la valeur de l’intensité f et celle de la réaction R du plan BC sur le solide. (1pt) b) Calculer le travail et la puissance de la force de frottement sur la partie BC. (1pt) c) Déterminer la puissance du poids sur le trajet BC. (1pt) 3°) Afin de maintenir la vitesse constante sur la piste CD, le mobile est soumis à l’action d’une force motrice ⃗F⃗m qui représente en intensité 10% de son poids. Calculer l’intensité de la force de frottement f1 sur la piste CD.(1pt) Exercice3 : (06pts) Une barre homogène de longueur L et de masse m est mobile autour d’un axe horizontal fixe et perpendiculaire àl’une de ses extrêmités. Soit J0 le moment d’inertie de la barre par rapport à l’axede rotation ∆. On écarte la barre d’un angle θ0 par rapport à sa position d’équilibre puis on la lache sans vitesse initiale. On néglige tous les frottements. 1°) Calculer la vitesse VG du centre d’inertie de la barre lorsqu’elle passe par sa position d’équilibre stable. (1,5pt) 2°) Calculer de même la vitesse VA de l’extrêmité inférieure A de la barre lorsqu’elle passe par sa position d’équilibre stable. (1,5pt) 3°) Quelle est la vitesse angulaire de la barre lorsqu’elle passe par la position θ = 30° après la position d’équilibre stable ? (1,5pt) Lorsque la barre est écartée d’un angle θ0, on lui communique maintenant à partir de son extrémité A une vitesse initiale V0. 4°) Calculer la vitesse minimale V0min de V0 pour que la barre effectue au moins un tour complet. (1,5pt) Données : L = 0,6 m ; m = 1,0 kg ; J0 = 0,12 kg.m2 ; θ0 = 60° ; g = 10 N.kg-1 FIN DU SUJET Page 2 sur 3 Cellule d’animation pédagogique de sciences physiques LYCEE NDIAFFATE Page 3 sur 3 Cellule d’animation pédagogique de sciences physiques LYCEE NDIAFFATE
