Devoir Sciences Physiques N°1 - 1S1 - Lycée de Nguekokh 2025-2026

MINISTERE DE L’EDUCATION NATIONALE
INSPECTION D’ACADEMIE DE THIES
LYCEE DE NGUEKOKH
DEVOIR DE SCIENCES PHYSIQUES N°1 DU PREMIER SEMESTRE/ DUREE : 4H
Classe : 1S1 Cellule de Sciences Physiques Année scolaire : 2025-2026
EXERCICE 01 03pts
Dans les conditions où le volume molaire gazeux vaut V0 = 25 L.mol-1, la combustion complète
d’une masse m =3,51 g d’un composé organique B de formule CxHyO, de densité de vapeur
d, donne de l’eau et un volume V = 5 Lde dioxyde de carbone.
1. Écrire en fonction de x et y l’équation-bilan de cette combustion.
2. Exprimer x et y en fonction de d, V0, V et m.
3. La densité de vapeur de B vaut d = 2,97Sachant que la molécule de B a une chaine carbonée
ramifiée renfermant un groupement hydroxyle (-OH), écrire les formules semi-développées et
topologiques des isomères possibles pour B. Précisant les types d’isomères obtenus.
5. La molécule B est aussi l’isomère dont le carbone fonctionnel est asymétrique, indiquer sa
formule semi- développée et topologique exacte.
N.B. : Le carbone fonctionnel est l’atome de carbone lié au groupe -OH. Un carbone
asymétrique est un atome decarbone lié à quatre atomes ou groupes d’atomes tous
différents
EXERCICE 02 03pts
EXERCICE 4pts
Dans le dispositif de la figure ci-contre ; les fils de suspension sont sans masse et ils s’enroulent
sans glissement. Les cylindres de rayon r1 et r2 ont même axe horizontal (Δ) ; ils sont soudés
l’un à l’autre. Le solide S2 se déplace sans frottement sur un plan incliné d’un angle β = 30°, par
rapport à l’horizontale.
Le dispositif initialement immobile est lâché sans vitesse lorsque (S2) est en A.
Données :

m1 = 1,2 kg ; m2 = 2,5 kg ; r1 = 2 cm ; r2 = 4 cm ; AB = 10 m ; JΔ = 2.10-2 kg.m2 moment d’inertie
par rapport à (Δ) des deux cylindres et g = 10 N/kg
4.1/ Dans quel sens le système va-t-il tourné ? Justifier.
4.2/ Déterminer les vitesses v1 et v2 respectivement de S1 et S2 lorsque le solide S2 parcourt la
distance AB.
4.3/ Déterminer l’intensité des forces exercées par les fils sur S1 et S2.
4.4/ La partie BM est un arc de cercle de rayon r = 6 m. Les frottements sont négligés sur cette
partie. Le fil2 se casse à l’instant où S2 passe en B.
4.4.1/ Exprimer la vitesse de (S2) au point M en fonction de v2, g, r et α.
4.4.2/ Calculer α, si (S2) s’arrête en M avant de retomber.
EXERCICE02 05pts

EXERCICE03 05pts
Un corps solide () de masse  =  , peut glisser sur un rail ABCD constitué de trois
parties comme le montre la figure ci-dessous :
Le corps () est en mouvement sur la piste AB (inclinée d’un angle  = ° par rapport à
l’horizontal) à vitesse constante  = ,  ⁄ sur une surface pour laquelle le coefficient de
frottement  = , . Il est tiré par une force 
constante dirigée vers le haut et faisant un
angle  = ° avec le plan incliné.
1. Montrer que l’intensité de la force 
peut s’écrire sous la forme :  = 
)
Calculer sa valeur.
2. Pour un déplacement de  =  = , , calculer le travail de la force 
 et calculer sa
puissance.
3. Calculer le travail du poids sur la parie AB.
4. La piste BC, est un arc de cercle de centre O et de rayon  = , . Les frottements sont
négligeables sur la piste BC. Trouver l’expression du travail du poids entre B et M. Déduire la
valeur du travail entre B et C et sa nature.
5. Sur la piste CD, on élimine la force 
 et on utilise une poulie à deux gorges de masse
négligeable de rayons  et  (tels que  = ) est reliée par deux fils inextensibles et de
masses négligeables à deux solides et .  est le même utilisé avant, il peut glisser sur un
plan incliné d’un angle  par rapport à l’horizontal,  est un solide de masse , qui glisse
sur un plan incliné d’un angle  = ° par rapport à l’horizontal. (Voir la figure).
On donne () = , . Les frottements sont négligeables. La poulie tourne dans le sens indiqué,
autour de son axe (Δ)à vitesse angulaire constante.
5.1. Etablir l’expression de la masse m2 en fonction de m1, β et δ. Calculer sa valeur.
5.2. Le travail de la tension du fil relié au solide S2 au cours du déplacement 
est
 ( → ) = − . Calculer la longueur de la piste EF.
5.3. Calculer le travail du poids du solide S1 lorsque le solide S2 descend de le distance EF.