TP : Echelle des longueurs dans l`univers

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Devoir maison 2 (1h)
(La présentation et la rédaction scientifique sont notées sur 2 pts)
Exercice 1 : La face cachée de la pile (/8)
Le montage schématisé ci-contre comporte une pile.
Question 1 : Quelles sont les parties qui correspondent à la pile ?
Question 2 : Pourquoi, lorsque la pile fonctionne :
a. La couleur bleue de la solution s’atténue ?
b. L’électrode de zinc est rongée ?
Question 3 : Quelle forme d’énergie possède l’ensemble (zinc-sulfate de cuivre) ?
Question 4 : Sous quelles formes cette énergie est-elle transférée lorsque la pile fonctionne
?
Question 5 : Pourquoi une pile s’use-t-elle ?
Question 6 : À quoi est dû le courant électrique dans les fils métalliques à l’extérieur de la pile ?
Question 7 : À quoi est dû le courant électrique dans la solution ?
Question 8 : Quels sont les ions positifs qui se déplacent dans la solution lorsque la pile fonctionne ?
Question 9 : Redessiner la pile et indiquer par des flèches le sens de toutes les charges électriques au sein de la pile.
Exercice 2 : Pile ce qu’il faut (/5) :
Une pile est constituée d'électrodes en argent et en cuivre. L'électrolyte est une solution de sulfate d'argent.
On étudie l'évolution de la tension aux bornes des électrodes à l'aide d'un voltmètre. Le voltmètre affiche initialement une
tension de 1,8 V. Elle diminue de 0,06 V toutes les 20 s. On remarque en outre que la lame d'argent s'épaissit et que la solution se
teint progressivement en bleu.
La réaction ayant lieu dans la solution est : sulfate d'argent + cuivre → sulfate de cuivre + argent.
Question 1: La vitesse de diminution de la tension étant constante, au bout de combien de temps la tension sera-t-elle égale à 0 V ?
Question 2: Comment expliquer la coloration bleue de l'électrolyte ?
Question 3: La lame d'argent pèse initialement 12,3 g. A la fin de la réaction elle en pèse 18,7. Décrire l'évolution de la plaque
d'argent au cours de la réaction.
Question 4: Dire si le volume de la lame de cuivre a augmenté ou diminué et expliquer pourquoi.
Exercice 3 : Recherche sur Internet : la supraconductivité (/5) :
La masse d'une moto est m1 = 100 kg, et celle du conducteur est m2 = 60 kg.
Ce conducteur roule à une vitesse v = 40 km/h.
Question 1: Calculer la vitesse du conducteur en m/s.
Question 2: Quelle est l'énergie cinétique de l'ensemble ?
Question 3: Voyant un obstacle, le conducteur ralentit et la vitesse devient v=20 km/s. Quelle est l'énergie cinétique dans ce cas ?
Question 4: En sachant que la distance de freinage augmente lorsque l'énergie cinétique de l'ensemble (moto + conducteur) est
grande, comment varie la distance de freinage en fonction de la vitesse ?
Question 5: En déduire le risque si le conducteur n'avait pas freiné.