DS5 2015-2016

Mardi 19 janvier 2016
Nom :
Prénom :
Devoir surveillé n°5
Classe :
Les exercices peuvent être traités dans n’importe quel ordre, par contre les questions d’un même
exercice doivent être rédigées dans l’ordre.
Les compétences à mobiliser (Communiquer, S’approprier, Analyser, Réaliser, Valider et Restituer ses
connaissances) sont indiquées dans l’énoncé.
COMMUNIQUER (1,5 Points)
L’évaluation tiendra compte de la qualité de la rédaction, de la présentation et de la rigueur. Toute
réponse doit être justifiée de manière claire et explicite.
Cette compétence est évaluée tout au long du devoir. Elle compte pour 1,5 points.
EXERCICE 1
La sonde Voyager (14 points)
On peut lire dans le numéro du quotidien 20 minutes du 13/09/2013 :
SCIENCES – Aucun objet fabriqué par l'homme n'était allé aussi loin que cette sonde
lancée en 1977...
Le moment est historique. Jeudi, la Nasa l'a confirmé officiellement : la sonde Voyager 1 a quitté le
système solaire pour s'aventurer dans l'espace interstellaire. Le moment fatidique est survenu il y a plus
d'un an, le 25 août 2012. Mais les scientifiques ont dû analyser de vastes quantités de données pour
valider l'événement.
Selon ces astrophysiciens, Voyager, qui se trouve à plus de 18400 millions de kilomètres de nous, est
sortie de l'héliopause, la zone frontalière du système solaire. Ce cap marque la limite de l'influence des
vents solaires lorsqu'ils rencontrent le milieu interstellaire rempli de matériaux provenant d'autres
étoiles de notre galaxie.
Et maintenant? La sonde, et sa jumelle, Voyager 2, va continuer son voyage. De la taille d'une petite
voiture, elle dispose d'une antenne de quatre mètres de diamètre et d'une radio qui lui permettent
d'envoyer les résultats de ses mesures vers la Terre. Il faut environ 17 heures au signal pour parvenir
jusqu'à nous, contre seulement 14 minutes pour Curiosity depuis Mars. Son appareil photo a toutefois
été désactivé en 1990 pour économiser de l'énergie.
Avec ses batteries au plutonium, la sonde devrait encore pouvoir alimenter ses instruments jusqu'en
2020-2025, avant le silence radio. Ensuite, elle continuera sur sa lancée, errant, seule, dans notre
galaxie. Sa prochaine destination ? Le voisinage d'une étoile de la Petite Ourse, Gliese 445. Elle passera à
«seulement» 1,7 année-lumière de l'astre. Dans environ 40000 ans.
Donnée : 1 a.l.  1013 km
La plupart des questions de cet exercice sont indépendantes
ANALYSER
1. Admettons que l’on envoie un message à la sonde, ce soir à 19 h 40, pour lui demander de faire une
mesure de champ magnétique. La mesure prend 1 minute et la réponse est renvoyée
immédiatement
. À quelle heure sur Terre les
ingénieurs vont-ils recevoir la réponse de la sonde ? Expliquez.
2. Admettons qu’un homme ait embarqué à bord de cette sonde en 1977 (ce n’est pas vrai !). Il pointe
son télescope vers la Terre pour regarder comment se passe le début de votre devoir de physiquechimie à 13h30 (heure prévue du début du devoir). Malheureusement, il ne voit rien, seulement des
chaises vides… Expliquez pourquoi et justifier en chiffrant votre réponse.
RESTITUER SES CONNAISSANCES
3. Les informations envoyées par la sonde voyagent à la vitesse de la lumière. Indiquez la valeur de
cette vitesse dans le vide.
4. Voyager passera à 1,7 année-lumière de l’étoile Gliese 445 dans environ 40000 ans. Quelle est la
définition de l’année-lumière ?
RÉALISER
5. En justifiant par une analyse des unités, indiquez la ou les bonnes relations entre la vitesse de la
lumière c, la distance parcourue d et la durée du parcours t parmi celles proposées ci-dessous :
t = c / d
t = d / c
d = c x t
d = t / c
6. Retrouvez, par un calcul, la valeur de la vitesse de la lumière en utilisant les valeurs du texte.
7. On souhaite représenter une maquette à l’échelle pour illustrer la distance entre la Terre et la sonde
en 2025. Dans cette représentation, la Terre sera représentée par une balle de ping-pong de
diamètre d = 40 mm. En réalité son diamètre est de 12800 km (1,28x107m). La distance Terre-sonde
Voyager 1 sera dT-S = 2,50x1013 m en 2025.
Quelle sera la distance Terre-sonde sur la maquette à l’échelle de représentation. Donnez le résultat
dans une unité adaptée.
VALIDER
8. On peut lire à la fin de l’article : « Sa prochaine destination ? Le voisinage d'une étoile de la Petite
Ourse, Gliese 445. Elle passera à « seulement » 1,7 année-lumière de l'astre. Dans environ 40000
ans. »
Que vous inspire l’expression « seulement 1,7 année-lumière » ? Y a-t-il un risque majeur que
Voyager rencontre un obstacle au cours de son voyage ? Justifiez la réponse.
EXERCICE 2
Comment les experts ont-ils pu prouver la contrefaçon des
sachets d’aspirine ? (6 points)
Document 1 : Plus d'un million de sachets d'aspirine de contrefaçon saisis par les douanes du Havre !
Le 27/05/2013.
Pierre
ministre
de l’Économie
et des
NicoleduBricq,
Plus
d'unMoscovici,
million de sachets
d'aspirine
de contrefaçon
saisisFinances,
par les douaniers
Havre !
Le 27/05/2013 à 06h57
Crédit photo © Reuters
ministre du Commerce extérieur et Bernard Cazeneuve, ministre
délégué chargé du Budget, ont félicité les enquêteurs de la direction
des opérations douanières du Havre, qui ont saisi 1,2 million de sachets
d'aspirine de contrefaçon le 17 mai dernier. Les médicaments étaient
dissimulés dans un chargement de thé en provenance de Chine.
Les analyses du laboratoire des douanes ont confirmé les premières conclusions du titulaire de droits
sur le caractère contrefaisant des marchandises interceptées. Aucun principe actif de l'aspirine n'a été
décelé sur les échantillons, la poudre contenue dans les sachets étant essentiellement composée de
glucose.
P.J. - ©2013 www.boursier.co.
Document 2 : Informations relevées dans les notices de médicaments contenant de l’aspirine
ASPIRINE DU RHONE 500 mg
La substance active est :
Acide acétylsalicylique…………. 500,00 mg pour un
comprimé.
Les autres composants sont :
Amidon de maïs, poudre de cellulose granulée.
Ce médicament est un antalgique (il calme la douleur) et
un antipyrétique (il fait baisser la fièvre).
Mode et voie d’administration
Voie orale.
Les comprimés sont à avaler tels quels avec une boisson
(par exemple eau, lait, jus de fruit), de préférence au cours
des repas.
NE PRENEZ JAMAIS ASPIRINE DU RHONE 500 mg,
comprimé, dans les cas suivants :
 allergie à l’aspirine,
 ulcère de l’estomac ou du duodénum en
évolution,
 …
ASPÉGIC 1000 mg
Composition :
Acétylsalicylate de DL-Lysine…… 1800 mg (quantité
correspondante en acide acétylsalicylique 1000mg) pour un
sachet de 2046 mg.
Excipients : glycine, arôme mandarine (contient du lactose),
glycyrrhizate d’ammonium.
Ce médicament est indiqué en cas de douleur et/ou fièvre…
Mode et voie d’administration
Voie orale.
Verser le contenu d’un sachet dans un verre puis ajouter
une petite quantité de boisson (par exemple au, lait, jus de
fruit).
Dans quels cas ne pas utiliser ce médicament ?
 allergie à l’aspirine,
 ulcère de l’estomac ou du duodénum en évolution,
 …
Données:
 Allure du chromatogramme du contenu des sachets saisis
Dépôt 1 : solution du contenu du sachet
Ligne de front
Dépôt 2 : solution d’acide salicylique
Dépôt 3 : solution d’acide acétylsalicylique
Ligne de dépôts
Ce chromatogramme a été révélé à l’aide
d’une lampe UV.
 Formules de quelques molécules
Molécule A
 Groupes caractéristiques
Hydroxyle
Carboxyle
Molécule B
Ester
Carbonyle
Molécule C
Amine
Amide
ANALYSER
1. Parmi ces molécules, se trouvent l’acide salicylique, le glucose et l’acide acétylsalicylique.
Sachant que l’acide acétylsalicylique est obtenu par la transformation du groupe hydroxyle de l’acide
salicylique en groupe ester, nommer chacune des molécules A, B et C. Justifier la réponse.
Comment les experts ont-ils pu prouver la contrefaçon des sachets d’aspirine ?
S’APPROPRIER – VALIDER - COMMUNIQUER
2. À l’aide des documents joints, des données et de vos connaissances, rédiger un paragraphe
expliquant comment les experts scientifiques du laboratoire des douanes ont pu confirmer que les
sachets d’aspirine saisis par les douaniers du Havre étaient des contrefaçons.
Bon courage !!!