1°S 2 - Free

1°S 2 SCIENCES PHYSIQUES 17/02/2006
COMPOSITION II TRIMESTRE
Durée 3 heures.
Physique n°1. 6 pts g = 10 N.kg-1
Une bille d’acier, de masse m = 5 g glisse le long d’une gouttière métallique ABCD :
La piste AB est rectiligne, de longueur L = 2 m, et fait un angle  = 30° avec l’horizontale.
La piste BC est rectiligne horizontale. La piste CD est un quart de cercle de rayon r = 1 m .
1) La bille est lâchée du point A sans vitesse initiale et glisse sans frottement jusqu’en B.
Représenter les forces exercées sur la bille sur le trajet AB.
Calculer l’énergie potentielle puis l’énergie mécanique de la bille au point A.
Le niveau de référence pour les altitudes et l’énergie potentielle est choisi au niveau de la piste BC
En déduire l’énergie cinétique puis la vitesse de la bille au point B. Justifier
2) La bille roule ensuite sur la piste BC, sur laquelle les frottements sont équivalents à une force f , opposée au
déplacement, de valeur f = 0.02 N.
Quelle devrait être la longueur x de la piste BC, pour que la bille arrive en C avec une vitesse nulle ?
3) En réalité la piste BC mesure 1 m : la bille aborde alors la piste CD sur la quelle les frottements sont à
nouveau négligeables.
En utilisant la méthode de votre choix, déterminer la position du point E où la bille s’arrête ( cette position sera
repérée par l’angle que fait le rayon OE avec la verticale).
4) L’énergie mécanique est-elle conservée entre le point A et le point E ? Pour quelle raison ?
5) Quelle devrait être la vitesse initiale de la bille au point A pour qu’elle puisse atteindre le point D avec une
vitesse nulle. ?
Physique n°2. 4 pts
Au cours d’une séance de travaux Pratiques, un groupe d’élèves veut tracer la caractéristique
intensité-tension d’un récepteur AB inconnu afin de connaître sa force électromotrice E
et sa résistance interne r.
Pour cela il mesure la tension UAB à ses bornes et l’intensité I qui le traverse (de A vers B).
Les résultats suivants sont regroupés dans le tableau suivant
I (mA)
0
5
10
15
50
100
150
200
240
290
340
390
440
UAB (V)
0
0,5
1,0
1,5
1,7
1,9
2,1
2,3
2,5
2,7
2,9
3,1
3,3
1) Dessiner le montage utilisé. Représenter les tensions par des flèches aux bornes de chaque dipôle du
circuit .
2) Tracer la caractéristique intensité-tension du récepteur. ( échelle 1cm 50 mA ; 1 cm  0,5 V)
3) Dans quels domaines de tension et d’intensité cette caractéristique est-elle linéarisable ?
4) Modéliser cette caractéristique ( trouver l’équation de la droite) et calculer les valeurs de la force contre-
électromotrice et de la résistance interne du récepteur.
5) Celui-ci fonctionne pendant 45 minutes sous une tension de 3 V.
Calculer la valeur de l’intensité qui circule et en déduire l’énergie reçue par l’électrolyseur .
Quelle est la valeur de cette énergie qui a été transformée en énergie utile?

1°S 2 SCIENCES PHYSIQUES 17/02/2006
COMPOSITION II TRIMESTRE
Durée 3 heures.
Chimie n°1. 4pts
On plonge une lame de métal zinc dans un volume V = 100 mL d’une solution aqueuse de chlorure de cuivre
(Cu2+ + 2 Cl -) de concentration C = 0,10 mol.L-1 . les ions cuivre réagissent avec le métal zinc pour donner un
dépôt métallique et des ions zinc Zn2+ .
a. Quels sont les couples oxydant-réducteurs mis en jeu. Ecrire les 1/2 équations correspondantes.
b. Parmi les réactifs, préciser l’oxydant et le réducteur.
c. Ecrire l’équation de la réaction étudiée et dresser un tableau d’avancement.
d. Le métal zinc étant en excès, déterminer la masse de métal déposée en fin de réaction ainsi que la
masse de zinc consommée.
e. Déterminer les concentrations de tous les ions présents en solution à la fin de la réaction. ( il n’y a
pas eu de variation de volume au cours de la réaction)
Masses molaires (g.mol-1) Zn = 65,4 ; Cu = 63,5
Chimie n°2. 4 pts
L’acide ascorbique C6 H8O6 , est communément appelé Vitamine C : il est vendu sous forme de comprimés.
On dissout un comprimé de Vitamine C du commerce dans de l’eau distillée de façon à obtenir un volume
V = 100,0 mL de solution puis on effectue le titrage conductimétrique de cette solution par une solution
d’hydroxyde de sodium ou soude( Na++ OH -) de concentration CB = 0,32 mol.L-1.
On obtient le tableau de valeurs suivant.
Conductivité
G (S)
0,2
0,5
0,8
1,1
2
2,6
3,2
3,8
4,7
VB(mL)
1,6
3,4
5,2
7,2
9,8
10,6
11,4
12,5
13,8
a- Ecrire la formule de la base conjuguée de l’acide ascorbique sachant qu’il échange un seul proton.
b- La dissolution étant totale quels sont les ions présents
c- Ecrire l’équation de la réaction de dosage de la solution acide par la solution basique.
d- Tracer le graphique donnant les variations de la conductivité G de la solution en fonction du volume VB
de solution d’hydroxyde de sodium versé.
e- En déduire la concentration de la solution de Vitamine C.
f- Calculer la masse d’acide ascorbique contenue dans le comprimé. Le résultat est-il compatible avec
l’indication 500 du fabricant : « Vitamine C 500 » ?
Masses molaires (g.mol-1) H = 1 ; C = 12 O = 16
Chimie n°3. 2 pts
1) Représenter la formule semi-développée et la formule topologique du 2,2 – diméthylhexane.
2) Représenter la formule semi-développée et indiquer le nom de tous les isomères alcanes ramifiés de
formule C5 H12.
3) Représenter la formule semi-développée et indiquer le nom de tous les alcènes isomères de formule C4 H8.
4) Indiquer le nom des hydrocarbures suivants
CH2
CH2
CH3 – CH – CH3