Seconde
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Seconde 13 Année 2006-2007 nom : prénom : Devoir de Sciences Physiques n°5 Merci de répondre sur la feuille Exercice n°1 : l'hélicoptère 1. Définir le terme trajectoire et le terme référentiel. 2. Décrire la trajectoire d'un point situé à l'extrémité d'une pâle d'un hélicoptère en train de voler horizontalement. a) dans le référentiel de la pâle. b) dans le référentiel de l'hélicoptère. c) dans le référentiel terrestre. Exercice n°2 Chute d’une boule le long du mât d’un navire. Extrait du «Dialogue sur les deux plus grands systèmes du Monde» Galiléo Galiléi . « Simplicio: Laissons tomber une boule de plomb du haut du mât d’un navire au repos et notons l’endroit où elle arrive, tout près du pied du mât ; si du même endroit, on laisse tomber la même boule quand le navire est en mouvement, le lieu de sa percussion sera éloigné de l’autre [c’est-à-dire du pied du mât du navire] d’une distance égale à celle que le navire aura parcourue pendant le temps de chute, et tout simplement parce que le mouvement naturel de la boule, laissée à sa liberté ( posta in sua liberta) se fait en ligne droite vers le centre de la terre.... Salviati : Très bien. Avez-vous jamais fait l’expérience du navire? Simplicio :Je ne l’ai pas faite, mais je crois vraiment que les auteurs qui la présentent en ont fait soigneusement l’observation ... Salviati : ...Que n’importe qui la fasse et il trouvera en effet que l’expérience montre le contraire de ce qui est écrit : la boule tombe au même endroit du navire, que celui ci soit à l’arrêt ou avance à n’importe quelle vitesse . On suppose les frottements négligeables et on considère le navire en mouvement rectiligne uniforme. 1) Avec le point de vue de Simplicio, puis le point de vue de Salviati, représenter sur les schémas ci-dessous quelques positions de la boule de plomb lorsque le bateau est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme. Point de vue de Simplicio Navire à l’arrêt Navire en mouvement rectiligne uniforme 1 boule en position initiale 2 3 4 Point de vue de Salviati Navire à l’arrêt Navire en mouvement rectiligne uniforme 1 2 3 4 boule en position initiale 2) Indiquer quelle est l’erreur commise par l’un des personnages ? 3) Par temps de brume intense, il est impossible de savoir si un bateau se déplace par rapport aux côtes. L’expérience précédente permet-elle à Salviati de savoir si le navire est en mouvement rectiligne uniforme ou au repos ? Exercice 3 : Dans chacune des situations décrites on s'intéresse au mouvement d'un objet ou d'un personnage supposé indéformable dans un référentiel terrestre. D'après chaque description du mouvement vous devez pouvoir dire si l'objet ou le personnage sont soumis ou non à un ensemble de forces qui se compensent : a) un skieur descend une piste rectiligne, sa vitesse augmente de 2m/s toutes les secondes. b) une fusée décolle. c) un skieur remonte une piste grâce au tire fesse qui le tracte rectilignement à vitesse constante. d) une voiture décrit un virage à la vitesse de 80km/h. d) un palet de hockey sur glace décrit une trajectoire rectiligne à vitesse constante. Exercice 4 : 1. Énoncer le principe d'inertie. 2. Une savonnette S glisse sur une table lisse AB ( voir schéma ci-dessus). On admet que les frottements sont négligeables sur ce trajet. Décrire son mouvement ? 3. À quelles forces la savonnette est-elle soumise ? Par application du principe d'inertie, que peut-on dire de ces forces ? Représenter ces forces sur le schéma. Le poids de la savonnette est de 1 N ( échelle : 1cm pour 0.5 N). 4. Comment sont modifiées vos précédentes réponses (2 et 3) au delà du point B (bord de la table)? Exercice 5 : On considère les éléments béryllium (Z=4), néon (Z=10), phosphore (Z=15), et soufre (Z=16). 1. Déterminer la structure électronique de leurs atomes. 2. Quels ions ont-ils tendance à donner ? Vous énoncerez la règle utilisée. Exercice 6: Quels sont les deux critères qui ont permis à Mendeleiev de classer les éléments et d’établir la classification périodique des éléments. Exercice 7: La couche électronique externe d'un atome est la couche (M). Elle comporte 1 électron. 1. Dans quelle ligne et quelle colonne de la classification périodique se situe l'élément chimique correspondant? 2. Donner son numéro atomique et l'identifier. 3. Quel ion monoatomique cet atome est-il susceptible de donner? Justifier. Exercice 8 : Le numéro atomique de l’oxygène (O) est Z=8. 1. Donner la structure électronique de l'atome d’oxygène. Combien d'électrons externes cet atome possède-t-il? 2. Parmi les éléments de numéro atomique Z 18, quel est l’élément qui a la même structure électronique externe que l’oxygène ? Donner la répartition électronique de cet élément. Exercice 9 : La formule électronique d'un atome est: (K)2(L)8(M)7. 1. Quel est le nom de la couche externe de cet atome? 2. Combien d'électrons externes cet atome possède-t-il? 3. Donner le symbole de son noyau sous la forme z A X , sachant que l'élément que son noyau comporte 18 neutrons. 4. Donner la composition de cet atome. 5. Quel est la masse de cet atome ? Données : Masse du proton =masse du neutron = 1.67*10-27kg ; masse de l'électron =9.10*10-31 kg 6. Quel ion cet atome est-il susceptible de donner et pourquoi ? Enoncer la loi utilisée et donner la structure électronique de cet ion. Annexe : Classification périodique actuelle (simplifiée, telle qu'elle est utilisée en seconde) Groupes I 1 Période 1 II III IV V VI VII H VIII 2 He 2 2 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 4 19K 20Ca ........etc
