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DEVOIR DE PHYSIQUE-CHIMIE
Date :
Classe : 2nd C
Durée : 2h
Collège
Ehivet
de
BONOUA
M. NANSI
Exercice 1 (5 points)
Physique (2 points)
Un solide assimilé à un point matériel est en équilibre sous l'action
de trois forces
1 ;
2
3 comme l’indique la figure ci-contre :
1- La condition d’équilibre est :
a)
1 +
2 +
3 = 0 b) -
1 +
2 +
3 = 0
c)
1 +
2 +
3 = 0
2- Dans le repère (O, , ), les coordonnées du vecteur
1 sont :
3- Dans le repère (O, , ), les coordonnées du vecteur
2 sont :
4- Dans le repère (O, , ), les coordonnées du vecteur
3 sont :
Recopie sur ta copie le numéro de chaque proposition suivie de la lettre correspondant à la bonne réponse.
Chimie (3 points)
A- Recopie et complète le tableau ci-dessous :
Formule ionique
(K
+ , MnO−)
4
( 2Na+ , CO2−)
3
Formule statistique
Nom des composés
B- Recopie sur ta copie puis relie chaque grandeur physique à son expression par un trait.
Données :
: constante d’AVOGADRO ; N : nombre d'entités microscopiques
V : volume du gaz ; Vm : volume molaire
La quantité de matière (n) • •
Masse molaire molécule (M) • •
Densité (d) • •
•
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Exercice 2 (5 points)
Au cours d’une activité du club scientifique d’un Lycée Moderne, un groupe d’élève de 2nde C désire
obtenir du fer à partir de l’oxyde ferrique II. Ils mélangent alors une masse d’oxyde de fer
(Fe2O3) et une masse d’aluminium. A l’aide d’une mèche de magnésium, ils déclenchent la
réaction et observe une vive incandescence. La réaction s’arrête au bout d’un instant. Une
discussion s’engage alors entre ces élèves : certains prétendent que l’oxyde de fer à totalement
disparu, d’autres estiment que c’est l’aluminium qui a totalement disparu. Ils savent néanmoins
que les produits de cette réaction sont
: le fer et l’alumine (Al2O3). Pour les départager tu décides de connaitre le réactif en défaut afin de
déterminer les masses des produits formés.
On donne : = 16 g ; = 38 g ; Masse molaire (g/mol) : Fe : 56 ; Al : 27 ; O :16
1- Écris l’équation-bilan de cette réaction.
2- Détermine :
2-1- les quantités de matière initiales d’oxyde ferrique et d’aluminium ;
2-2- le rapport
.
3- Justifie que l’aluminium est en excès.
4- Détermine :
4-1- la quantité de matière d’aluminium consommée ;
4-2- la quantité de matière d’aluminium restant ;
4-3- la masse mr d’aluminium restant ;
4-4- la masse de fer produite ;
4-5- la masse d’alumine produite.
Exercice 3 (5 points)
Pendant la récréation dans un lycée tu observes avec ton ami deux élèves
de 6ème, une fille (Marie) et un garçon (Pierre), en train de
jouer sur une balançoire schématisée par la figure ci-contre.
La balançoire est constituée d’une planche homogène de
masse m = 8 kg et de longueur = 2,4m au milieu de laquelle
est posé un rondin. Le garçon et la fille ont respectivement
pour masse m1 et m2.
Ils sont assis aux extrémités A et B de la planche qui est en
équilibre.
Données : m = 8 kg ; = 2,4m ; m1 = 42 kg ; m2 = 32 kg
Ton ami souhaite s’associer à toi pour déterminer la distance x entre A et le Rodin.
1- Représente les forces qui s’exercent sur la planche.
2- Ecris les conditions d’équilibre de la planche.
3- Détermine à l’équilibre la distance x de A à laquelle il faut placer le rondin de bois pour que l'équilibre
de la balançoire soit réalisé en position horizontale.
Exercice 4 (5 points)
Pendant les vacances scolaires, tu séjournes au village avec ton voisin de classe. Celui-ci décide de
déterminer le centre d’inertie G de la canne de son grand père. Cette canne est composée :
- D’un pommeau en forme d’une sphère (S) de rayon r, de masse
1 et de centre d’inertie1 ;
- D’une tige (T) de longueur (L), de masse 2 et de centre
d’inertie 2 (Voir figure ci-dessous)
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Données : = 100 g ; = 200g ; r = 1,2 cm ; L = 60cm.
Il te soumet son résultat et tu décides de le vérifier.
1- Place sur la figure les centres d’inertie G1 et G2 respectivement de la sphère et de la tige (sur le
document en annexe).
2- Donne la relation barycentrique entre G1, G2 et G (centre d’inertie de la canne).
3- Détermine la position de G par rapport à l’extrémité A de la tige.
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annexe
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