Secondes S3 – M. Ndour & M. Salane – 2014/2015 Devoir n°1 de Sciences Physiques – Durée : 02 heures EXERCICE 1 : (05 POINTS) Le schéma ci-dessous correspond à l'enregistrement à l'échelle 1/10 du mouvement d'un point mobile M. L'intervalle de temps qui sépare l'enregistrement de deux points successifs a pour valeur 20 ms. M4 1) 2) 3) 4) Quelle est la nature du mouvement du point mobile ? (à justifier). Calculer la valeur de la vitesse moyenne du point mobile entre M2 et M6. Calculer la valeur de la vitesse instantanée du point mobile en M4. Donner les caractéristiques du vecteur vitesse instantanée en M4. EXERCICE 2 : (04 POINTS) 1) Calculer la vitesse angulaire de l’aiguille des secondes d’une montre à aiguilles. 2) Calculer la vitesse linéaire de l’extrémité de cette aiguille qui a pour longueur 3 cm. EXERCICE 3 : (03 POINTS) Un élève sportif E1 parcourt le trajet entre le stade et leur lycée avec une vitesse constante v1 = 12 km/h. Un autre élève sportif E2 fait le même trajet avec vitesse v2 = 5 km/h. Partis au même moment du stade, l’un arrive au lycée à 7h54min et l’autre à 8h06min. Quelle est la distance d séparant le stade du lycée ? EXERCICE 4 : (05 POINTS) 1) Soit un atome de magnésium Mg caractérisé par les nombres Z = 12 et A = 26. a) Préciser sa composition et donner le symbole de son noyau. b) Faire le schéma de Lewis de cet atome. c) Quelle est la masse de cet atome ? (à détailler) d) En déduire la masse de son noyau. (à justifier) e) Sachant que dans un carré de chocolat, il y a environ 1022 atomes de magnésium, quelle est la masse de magnésium dans un carré de chocolat ? 2) Un autre atome est caractérisé par les nombres Z = 12 et A = 25. a) Quelle est sa représentation symbolique? b) Comment peut-on qualifier cet atome et celui décrit dans la partie 1)? 3) L’élément magnésium peut s’associer à l’élément fluor lorsqu’ils sont sous forme d’ions. a) Définir ce qu’est un élément chimique. b) Donner la structure électronique de l’atome de magnésium. c) Quel ion peut-il former ? (à justifier) d) Donner l’ion formé par l’atome de fluor (le fluor se trouve à la septième colonne et à la deuxième ligne du tableau de classification périodique des éléments). Données : charge élémentaire e = 1,6.10-19 C ; masse d’un nucléon mn = 1,67.10-27 kg ; masse d’un électron me = 9,1.10-31 kg. Visiter le site http://physiquechimie.sharepoint.com Secondes S3 – M. Ndour & M. Salane – 2014/2015 EXERCICE 5 : (03 POINTS) Le tableau suivant donne les principaux éléments chimiques du corps humain, avec leur pourcentage massique. Elément Pourcentage Z Symbole Localisation chimique massique Oxygène 8 O 65 Fluides et tissus Carbone 6 C 18 Protéines, graisse Hydrogène 1 H 10 Fluides et tissus Azote 7 N 3 Fluides et tissus Calcium 20 Ca 1,5 Os Phosphore 15 P 1 Os, protéines Potassium 19 K 0,4 Fluides corporels Soufre 16 S 0,3 Protéines Sodium 11 Na 0,2 Fluides et tissus Chlore 17 0,2 Fluides corporels ℓ Magnésium 12 Mg 0,1 Enzymes Iode 53 I 0,1 Hormones 1) Parmi les éléments du corps humain de numéro atomique inférieur à 18, lesquels vérifient la règle de l’octet (couche externe saturée à 8 électrons) ? 2) Donner la structure électronique du soufre. Combien faudrait-il lui ajouter d’électrons pour avoir une couche externe saturée ? 3) Proposer une explication au fait que le carbone ne donne pas d’ion monoatomique. 4) Sachant que pour les éléments chimiques du tableau, il n’est possible que de gagner 1 ou 2 électrons pour devenir un anion, ou de perdre 1 ou 2 électrons pour devenir un cation, quels éléments chimiques ne pourront pas respecter la règle de l’octet en devenant un ion ? Visiter le site http://physiquechimie.sharepoint.com