Exercice n° 1 - PhysiqueWeb2

REPUBLIQUE TUNISIENNE
MINISTERE DE L’EDUCATION
SCIENCES PHYSIQUES
REVISION
EXAMEN DE BACCALAUREAT
Année scolaire : 2011-2012
www.physiqueweb2.c4.fr
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REPUBLIQUE TUNISIENNE
MINISTERE
DE L’EDUCATION
LYCEE ZAHROUNI-TUNIS-
EXAMEN
DE BACCALAUREAT
SCIENCES
PHYSIQUES
4ème MATH
Révision 1
SECTION : MATHEMATIQUE
Chimie : Réaction d’estérification
EPREUVE
: SCIENCE PHYSIQUE
Loi d’action de masse
Physique : circuit LC
3
CHIMIE
CHIMIE :
Loi de modération
PHYSIQUE : Oscillations électriques forcées - oscillations mécaniques forcées
CHIMIE
On étudie à une température T et à une pression P un système contenant initialement n0 mol de
N2O4. Pour P=1bar et T comprise entreT1= 25°C et T2=45°C N2O4 se dissocie selon l’équation
N2O4
; ;
2NO2
Une méthode expérimentale permet de déterminer la constante d’équilibre K et le taux
d’avancement à la température T1 et à la température T2 .Les résultats sont donnés dans le
tableau suivant :
T en °C
25
45

0,148
0,356
K
0,14
0,58
1)
a) Dresser un tableau décrivant l’évolution du système chimique au cours de la réaction de
dissociation de N2O4.
b) Déterminer l’expression de K en fonction de n0,  et V. Avec V volume du mélange.
2)
a) En utilisant les données du tableau ci-dessus. Déterminer le caractère énergétique de la
réaction de synthèse du peroxyde d’azote N2O4.
b) Quelle est l’influence d’une diminution de pression à température constante sur cet équilibre?
Justifier.
3) Le mélange initial formé de n0=0,05 mol de N2O4, évolue pour atteindre un équilibre
dynamique à la température T1.On élève ensuite la température pression constante du mélange
obtenu à jusqu’à la valeur T2.Déterminer la composition molaire du mélange à la température T2.En
déduire la valeur du volume V du mélange à l’équilibre à la température T2.
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PHYSIQUE
Exercice 1
Un montage électrique est formé par une association en série, d’un dipôle résistor de résistance R,
d’une bobine purement inductive et d’un condensateur de capacité C. L’ensemble est alimenté par
un générateur de tension alternative uG(t) =UGMax sin(t) de fréquence f réglable et qui maintient à
ses bornes une tension efficace UG constante.
Un oscilloscope bi-courbe convenablement branché permet de visualiser simultanément les
tensions uG(t) et la tension uC(t) aux bornes du condensateur.
1) Faire le schéma d’un montage qui permet de visualiser la tension uG(t) sur la voie A et la tension
uc(t) sur la voie B .On indiquera les branchements nécessaires sur le schéma.
2) Etablir l’équation différentielle vérifiée par l’intensité du courant i(t)=IMax.sin(t+).
3) Montrer que l’amplitude IMax est maximale pour une valeur particulière R de la pulsation e du
générateur. Exprimer R en fonction de L et C. Faire une construction de Fresnel sans souci
d’échelle.
4) On fixe la valeur de la fréquence du générateur à une valeur f1.
On observe sur l’oscilloscope les oscillogrammes (A) et (B) représentés sur la figure ci après .Un
ampèremètre branché en série dans le montage indique la valeur I= 2 .10-2 A.
(A)
(B)
2V
a- Identifier les oscillogrammes A et B. justifier clairement votre réponse.
b- Déterminer le déphasage =u)-uc).
c- En déduire le déphasage entre la tension uG(t) et l’intensité i(t).
5)
a- Déterminer les expressions instantanées des tensions uc(t), uG(t) et de l’intensité i(t).
On prendra f1=125Hz.
b- Déterminer la valeur de la capacité C du condensateur.
6) Calculer la puissance moyenne fournie par le générateur.
7) Faire une construction de Fresnel à l’échelle, relative tensions maximales aux bornes des dipôles
du montage. En déduire les valeurs de R et de L.
Echelle : 1 cm ; 1 V
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Exercice 2
Un pendule élastique horizontal est constitué d’un solide
(S)
de masse m = 0,5 kg attaché à un ressort de raideur K = 50 N.m-1 .
()
(S)
●G
Le pendule est excité par une force F = Fm sin ( 2πNt ) i .
Au cours des oscillations le solide est soumis à une force de frottement
Epp = 0
●
0 i
f = - h v ( h est une constante positive )
1° ) Etablir l’équation différentielle du mouvement du solide ( S )
d 2x
dx
faisant intervenir x ,
et
.
dt
dt 2
On admet que l’élongation de ( S ) en régime forcé est de la forme x = Xm sin ( 2πNt + φ ) .
2° ) Pour N < N0 . Déterminer l’expression de :
a ) Xm en fonction de N , Fm , K , h et m .
b ) tgφ en fonction de N , K , h et m .
3° ) Montrer que la résonance d’élongation s’obtient à la fréquence Nr telle que :
2
N r2 = N 02 – h2 2
8 m
avec N0 fréquence propre du résonateur .
dE
= F v – h v2 .
dt
Où E désigne l’énergie mécanique de l’oscillateur et v la vitesse de ( S ) .
4° ) Montrer que
5° ) L’enregistrement du mouvement du solide ( S ) fait au cours d’une expérience est :
x ( en cm )
Graphe Easy - version non enregistrée
t ( en s )

2
.
a ) Déduire de l’enregistrement l’équation horaire x ( t ) du mouvement .
b ) Déterminer la valeur de h .
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