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 : En Montand, à bicyclette (/5) :
On souhaite étudier le courant généré par un alternateur de bicyclette. Ce courant est alternatif périodique, lorsque le
mouvement des pédales est périodique. Un tour de pédale correspond à une période du signal
Question 1 : Quelle est la fréquence du signal délivré par un alternateur de bicyclette si l'on effectue 30 tours par minute ?
Question 2 : Calculer la période du signal ainsi obtenu.
Question 3 : Quelle est la nouvelle période du signal si le cycliste roule deux fois
plus vite ? On retiendra cette période pour la suite.
Question 4 : Le signal généré est représenté ci-contre. Indiquer sur le schéma les
instants d'annulation de la tension
Question 5 : A combien de tours de pédales correspond le schéma ci-dessus ?
Justifier la réponse.
Exercice 3 : Etude de signal (/5) :
t (s)
0 5
10
15
20 25
30
35
40 45
50
55
60
65
70
75
80
U (V)
0
4,4
5,6
6
4,4
2,4
0
-4,4
-5,6
-6
-5,6
-4,4
-2,4
0
2,4
5,6
-2,4
t(s) 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155
160
U
2,4 4,4 5,6 6
5,6
4,4
2,4
0
-2,4 -4,4 -5,6
-6
-5,6 -4,4 -2,4
0
(V)
Question 1 : Les valeurs du tableau vous permettent-elles d’affirmer que la tension est : Continue ? variable ? alternative ?
périodique ?
Question 2 : Construisez un graphique avec les valeurs du tableau, en portant le temps en abscisse et la tension en ordonnée.
Vous préciserez l’échelle choisie (en haut à droite), sans oublier de donner un titre au graphique. (F3)
Question 3 : Quelle information supplémentaire (par rapport à la question 1) la courbe vous donne-t-elle sur cette tension ?
Question 4 : Sur votre graphique, combien visualisez-vous de périodes ? (I1)
Question 5 : Quelle est la tension U1 au temps t1 = 33 s ? Quelle est la tension U2 au temps t2 = 148 s ?
Question 6 : Combien de fois une lampe branchée aux bornes du GTBF atteindra-t-elle un éclat maximal sur une durée de 2
minutes ?