Exercice 3 : Solution de saccharose (5 pts)

Classe : 2nd 1& 2nd 3 Nom : Prénom :
1
Nom du professeur : PIERRE Classe :Seconde 1 et 3
Matière : Physique chimie Durée : 2 Heures
Nombre d’exemplaires (par classe) : …….
Date : 12 /04/08
Calculatrice autorisée : oui Nombre de pages : …3…………..
Documents autorisés : oui/non (si oui lesquels : ………………………………….)
Remarques préliminaires : : merci de justifier vos réponses soit par le calcul soit par le raisonnement. De soigner la
présentation en encadrant vos résultats.
Le barème est à titre indicatif.
Dans les exercices qui suivent, on utilisera peut être les masses molaires atomiques
suivantes:
M(O)=16,0g.mol-1
M(H)=1,0g.mol-1
M(C)=12,0g.mol-1
M(Fe)=55,8g.mol-1
M(Na)=23g.mol-1
M(Mg)=24,3g.mol-1
M(I)=126,9g.mol-1
Exercice 1 (4 pts) : La découverte de la planète Neptune
En 1781, l'astronome britannique HERSCHES (1738-1822) découvre, à travers l'oculaire de son
plus récent télescope, une planète encore inconnue du système solaire : Uranus. ..
Pendant un demi-siècle, de nombreux astronomes suivent son mouvement dans le ciel et s'étonnent
de la trouver souvent à côté de la position prévue. Le français LE VERRIER (1811-1877) étudie
alors les perturbations inexpliquées du mouvement de la planète Uranus. Il envisage l'existence
d'une autre planète inconnue dont la présence expliquerait les écarts entre les positions observées et
les positions calculées. Le 23 septembre 1846, à l'observatoire de Berlin, l'astronome allemand
GALLE (1812-1910) découvre effectivement une nouvelle planète, à l'emplacement prévu par LE
VERRIER; c'est un triomphe pour ce dernier. Le bureau des longitudes baptise cette planète :
Neptune.
1. On admettra que les trajectoires d'Uranus et de Neptune autour du Soleil sont circulaires.
Représenter les deux planètes sur leurs trajectoires lorsque la distance qui les sépare est minimale.
2. Dans cette situation, calculer :
a. la valeur FS/U de la force exercée par le Soleil sur Uranus;
b. la valeur FN/U de la force exercée par Neptune sur Uranus.
3. a. Représenter ces deux forces sans souci d'échelle.
b. Comparer les valeurs de ces forces.
Interpréter les « perturbations inexpliquées du mouvement de la planète Uranus » dont il est
question dans le texte.
Donnée : Constante gravitationnelle : G = 6,7 x 10-11 SI ;
Masse du Soleil : Ms = 2,0 x 1030 kg; Distance Soleil-Neptune : DS_N = 4,5 x 109 km;
Masse d'Uranus : Mu = 9,0 x 1025 kg ; Distance Soleil-Uranus : DS_U = 2,9 x 109 km
Masse de Neptune : MN = 1,0 x 1026 kg.

Classe : 2nd 1& 2nd 3 Nom : Prénom :
2
Exercice 2 : Saut en parachute (6 pts)
Les forces de frottement de l’air ne sont pas toujours négligeables. Vous le constaterez dans cet
exercice.
Un parachutiste saute d'un hélicoptère momentanément immobile dans le ciel. Dans tout le problème
on supposera sa chute verticale. Avec son équipement, sa masse est de 100 kg .
(on prendra g=10 N.kg -1). Le graphe ci-dessous donne sa vitesse au cours de la chute en fonction du
temps.
1. Décrire brièvement l'évolution de la vitesse du parachutiste au cours de sa chute.
2. Pourquoi le graphique v=f(t) permet-il de dire que pendant les premières secondes de la chute,
la vitesse et le temps sont proportionnels ?
3. Un objet est en chute libre si les forces de frottement de l'air sont négligeables. Nommer la force
qui agit alors sur l'objet au cours de sa chute. Indiquer sa direction, son sens et calculer sa valeur
dans le cas du parachutiste avec son équipement.
4. Dans le cas d'une chute libre, la vitesse est proportionnelle au temps ( v=g.t où g est l'intensité
de pesanteur du lieu). Jusqu'à quelle date t peut-on considérer la chute comme libre ?
5. Que se passe-t-il ensuite jusqu'à 10 s ? Interpréter en précisant les forces qui s'appliquent sur le
parachutiste. Les représenter sur un schéma.
6. Le parachute s'ouvre à t=10s. Caractériser le mouvement entre t=10s et t=20s. Expliquer cette
évolution à partir d'un bilan de forces.
7. Enoncer puis appliquer le principe d'inertie pour interpréter ce qui se passe pour t > 20s.
Calculer la valeur de la force de frottement.
8. A quelle vitesse, exprimée en km.h-1 le parachutiste atteint-il le sol ?

Classe : 2nd 1& 2nd 3 Nom : Prénom :
3
Exercice 3 : Solution de saccharose (5 pts)
(Les questions sont indépendantes entres elles).
Au laboratoire, on dispose d'une éprouvette graduée de 1 litre et d'une solution de saccharose de
concentration molaire 0,10 mol.L-1.
1. On introduit 50mL de la solution de saccharose dans l'éprouvette graduée. Jusqu'à quelle graduation
de l'éprouvette doit-on ajouter de l'eau distillée pour que la concentration de la solution obtenue soit de
2,50.10-2mol.L-1?
2. On souhaite maintenant réaliser 500mL d'une solution de saccharose de concentration
2,50.10-2mol.L-1. Quel volume de la solution initiale de 0,10 mol.L-1 faut-il introduire dans
l'éprouvette graduée avant de compléter le volume à 500mL avec de l'eau distillée?
3. La vitamine C, ou acide ascorbique C6H8O6, est souvent prescrite en cas de grippe ou en période de
convalescence. Elle peut se présenter en sachets contenant en autres, une masse m1=1,00g de vitamines
C et une masse m2=6,05g de saccharose de formule C6H22O11.
- Déterminer les quantités de matière de vitamine C et de saccharose contenues dans un sachet.
- On dissout le contenu d'un de ces sachets dans un verre d'eau. Sachant que le volume de la solution
obtenue est V=125 mL, déterminer les concentrations molaires de ces solutés dans la solution.
Exercice 4 : Sauterne (5 pts)
Le degré alcoolique d'un vin est donné par la valeur du volume, exprimé en litres, d'éthanol pur C2H6O
présent dans 100L de ce vin. Une bouteille de vin blanc a une contenance de 75cl et annonce 12°.
1. Quelle quantité de matière d'éthanol aurait-il fallu ajouter à de l'eau distillée pour obtenir une
solution du même volume et de même degré alcoolique que ce vin?
2. Quelle est la concentration molaire en éthanol de cette solution?
Données: Masse volumique de l'éthanol: = 790g.L-1; Masse volumique de l'eau: = 1,00 kg.L-1
Bon courage !!