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LYCEE
TECHNIQUE
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SEYDINA
UMAMOU
LAYE
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Guéd
iawaye -Dakar
Anné.e scolaire: 2013-2014
Cellule
dt!
Sciences Physiques
• Classe: Premières
S2
COMPOSITION
DU
PREMIER
SEMESTRE
DE
SCIENCES PHYSIQUES DUREE (3HEURES)
EXERCICE
1:
1 I Nommer les composés suivants:
2/ Ecrire et compléter les équations des réactions suivantes
en
fonction des formules semi développées
correspondantes puis donner le nom du produit formé dans chaque cas:
a/ Propène + HC/ Produit majoritaire
b/ 3-méthylbut-1-yne +
H2
Pd désactivé
cl 3-méthylbut-1-ène + HBr Produit minoritaire
EXERCICE2:
On réalise dans un eudiomètre
la
combustion complète
d'un
volume V1 = 10cm3
d'un
mélange
d
~
un
a
lcan
e
non cycliqueA de formule brute CxHy et
d'un
alcène B de formule brute CxHy" Après combustion puis
refroidissement, il se forme un volume de gaz V = 40cm3 ,absorbable par la potasse. Les volumes sont
mesures dans les mêmes conditions de température et de pression.
Les deux
hydrocarbures
ont
le même
nombre
d'atomes
de
carbones.
11
Ecrire les équation-bilans des réactions de combustionde CxHy
et
de CxHy··
21 Détemiiner
le
nombre d'atomes de carbone identique à ces deux hydrocarbures.
3/ Sachant que les formules brutes des alcanes
non
cyclique et des alcènes s'écrivent respectivement sous la
forme de
CnH2n+2
et de
CnH2n·
Par analogie, exprimer y et y'respectivement en fonction dex. En déduire les
formules brutes de ces deux hydrocarbures.
41
Ecrire toutes les formules semi-développées possibles de l'alcène B
et
les nommer.
51 L'hydrogénation de
Ben
présence de nickel conduit au butane. Que peut-on en
conclure?
Justifier .
.
61
L'action du chlorure d'hydrogène sur B donne le 2-chlorobutane exclusivement. Dét
ie
rminer
la
formule
semi-développée exacte de B
et
le nommer.
71
De quel alcyne
B'
peut-on partir pour obtenir
B?
Ecrire l'équation de la réaction.
EXERCICE3:
Un solide de masse m =
lkg
assimilable à
un
point matériel se déplace sur une piste constituée de trois
parties:
..,..
Une partie rectiligne AB inclinée
d'un
angle
a=
30° par rapport à l'horizontale
..,..
Une partie circulaire BC, de centre 0 et de rayon r
=lm
r
liJi..
Une partie circulaire CD, de centre
0'
et
de
rayonr'
= -
2
Il
Le
solide est lancé à partir du point A avec une vitesse v A =6 mis.
al
En
supposant les frottements négligeables sur la partie AB,
calculez la vitesse du solide au point
B.
b/ En réalité,
il
existe des forces de frottements équivalentes
à une force unique f s'exerçant sur le solide sur toute la partie AB.
Calculer l'intensité de
/,sachant
que la vitesse au point
Best
nulle. A
Prendre: g = 1 ON/kg
21
Le
solide aborde maintenant, sans vitesse initiale, la partie circulaire BC.
B 0
D
La position du solide sur la partie BC est repérée par l'angle
fJ
= (OM, OC). On suppose les frottements
négligeables.
al
Exprimer la vitesse du solide au point M en fonction
der,
g et
fJ
.
b/ Calculer la valeur de cette vitesse au point
C.
cl
En réalité,
il
existe des forces de frottements équivalentes à une force unique /'s'exer1;ant sur le solide sur
toute la partie BC. Calculer l'intensité
f,
sachant. que la vitesse au point C est
V'
c = 2m/s.
31
Le
solide arriveau point C avec une vitesse
V'
c = 2m/s ; ou
il
aborde enfin la partie circulaire CDqui est
verglacée ; les frottements seront donc négligés.
al
Le
solide passe en un point
Ede
la partie CD, défini par (O'C, O'E) = e; OD étant porté par l'horizontale.
Exprimer sa vitesse
VE
en fonction de
g,
r',
V'
c et e
b/
Le
solide quitte la piste en E avec la vitesse
VE=
3m/s. Calculer la valeur
de
l'angle e
cl Avec quelle vitesse, le solide atterrit-
il
sur la piste de réception
en
un point
P?
EXERCICE4:
~On
utilisera dans tout l'exercice la variation
de
l'énergie mécanique
~Le
point B est choisi comme origine des énergies potentielles
de
pesanteur et des altitudes.
~La
référence
des
énergies potentielles élastiques est choisie
pour
le ressort détendu (au point
D).
Une bille de masse m = 800g assimilable à un point matériel glisse sur une piste formée de deux parties:'
~une
partie circulaire AB de centre 0 et
de
rayon R = 1 m
~une
partie rectiligne BC, inclihé du angle a = 30° par rapport à l'horizontale.
Ut)
ressort de constante de
raideur k est placé sur la partie BC, une de ces extrémités étant fixé au point
C.
Il
On lâche la bille sans vitesse initiale au point A. On néglige les frottements sur la partie AB.
Calculer:
al
L'énergie potentielle de la bille au point A
b/ L'énergie mécanique
EA
de la bille au point A
c/ L'énergie mécanique E8 de la bille au point
B.
dl La vitesse de la bille au point
B.
Prendre: g = 1 ON/kg et
(}
= 60°
A············(;).·~·
0
.··
...
·•··
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..
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0
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1
1.:~:::~
VB =
4,1~/:
_ -
-~
cinétique
i'.lEc
entre les points B et D tel que BD =
lm.
C
En déduire la variation de l'énergie mécanique
.1.E
entre les points B et D.
b/
Le
système est-il conservatif? Sinon, calculer l'intensité de la force de frottement entre B et
D.
31
Arrivée en D avec une vitesse V0 = Sm/s, la bille rencontre l'extrémité libre D
d'un
ressort de constante
de raideur k et le comprime d'une longueur maximale
DE
= x = Sem. On suppose néglligeable les forces de
frottement entre D et
E.
En appliquant la variation de l'énergie mécanique entre D et E, exprimerla constante de raideur k du ressort
en fonction de
m,
V
o,
g,
x et a ; puis la calculer.
1
/
2
100%
