Exercice 1

Classe 1ère S4
DEVOIR SURVEILLE DE PHYSIQUE – CHIMIE N°1
Vous porterez une attention particulière à la rédaction et la présentation de votre copie ainsi qu’à la
précision lors de l’écriture des résultats (chiffres significatifs). Les formules et lois utilisées seront
indiquées.
PHYSIQUE
EXERCICE 1 : MOUVEMENT D’UN MOBILE ACCROCHE A UN RESSORT
Une patineuse tourne autour de son partenaire. Celui-ci la lance et elle continue seule son mouvement. On
enregistre sur une vidéo sa trajectoire. Entre deux marques consécutives, la durée écoulée est = 40 ms.
La flèche indique le sens du déplacement sur la trajectoire.
0n étudie le mouvement du point A dans le référentiel de la feuille. La marque A0 a été faite à la date t = 0.
1- A quelle date ont été faites les marques A8 ; A12 ?
2a- Quelle est la durée du mouvement de A8 à A12 ?
Calculer la vitesse moyenne du point A lorsqu'il se déplace de A8 à A12.
2b- Calculer les vitesses instantanées v1, v4 et v12. Décrire le mouvement de la patineuse. (uniforme, accéléré
ou décéléré).
2c. Représenter les vecteurs vitesse
41,vv 
et
12
v
. (préciser l’échelle) Donner les caractéristiques du vecteur
vitesse au point A4.
3- Avant le lancé, le mouvement de la patineuse est circulaire.
3a- Repérer le centre O du cercle. Que vont son rayon R ?
3b- Quel est la vitesse de rotation de la patineuse lors de ce mouvement ? Donner le résultat en rad/s et en
trs/s.
EXERCICE 2 : Voici deux mouvements :
Mouvement 1 Mouvement 2
1) Définir la nature de ces mouvements ? Justifier.
1 m
 = 40 ms
A0
A
B
B’
A’
A
B
B’
A’

2) Les propositions suivantes sont-elles vraies ? Corriger ou compléter celles qui sont faussent.
a. Tous les points d'un solide en mouvement de translation ont le même vecteur vitesse au même instant.
b. Tous les points d'un solide en mouvement de translation ont toujours une vitesse constante.
c. Tous les points d'un solide en mouvement de translation ont nécessairement une trajectoire rectiligne.
d. Un point d'un solide en mouvement de translation peut avoir une trajectoire circulaire.
e. Tous les points d’un solide en rotation ont des trajectoires circulaires identiques (superposables).
f. Tous les points d'un solide en mouvement de rotation uniforme ont toujours une vitesse constante.
CHIMIE
EXERCICE :. Silicium et soude
Données :
constante des gaz parfaits: R = 8,314 Pa.m3.K-1. mol-1.
M(Si) =28,1 g.mol-1 ; M(O) = 16,0 g.mol-1 ; M(H) = 1,0 g.mol-1 ; M(Na) = 23,0 g.mol-1
On chauffe à 80 °C, sous une pression de 1,013.105 Pa, un système constitué de silicium et d'une solution
aqueuse d'hydroxyde de sodium (soude). Il y a formation d'un composé de formule Na2SiO3 (aq) et
dégagement de dihydrogène. L'équation chimique est la suivante:
Si (s) + 2 Na+ (aq) + 2 HO- (aq) + H20 (l) Na2SiO3 (aq) + 2 H2 (g)
Pour réaliser la transformation chimique, on utilise 12,5 g de silicium et 120 mL d'eau, dans laquelle on
dissout 28,8 g d'hydroxyde de sodium NaHO (s).
Aide : les quantités de matière de Na+ et HO- sont égales à la quantité de matière de NaHO.
1. Calculer la quantité de matière initiale de chaque réactif.( sauf l'eau)
2. compléter le tableau d'avancement ci-dessous :
avancement
Si (s) + 2 Na+ (aq) + 2 HO- (aq) + H2O (l)  Na2SiO3 (aq) + 2 H2 (g)
Etat initial
(En mol)
Excès
Etat
intermédiaire
(en mol)
Excès
0,500
3. Remplir le tableau d'avancement ci-dessous et déterminer l'avancement maximal ainsi que le réactif
limitant. On ne tiendra pas compte de l'évolution de la quantité de matière de l'eau au cours de la
transformation (très large excès).
avancement
Si (s) + 2 Na+ (aq) + 2 HO- (aq) + H2O (l)  Na2SiO3 (aq) + 2 H2 (g)
Etat initial
(En mol)
Excès
Etat
intermédiaire
(en mol)
Excès
Etat final
3. Calculer le volume de dihydrogène dégagé. 1

CORRECTION DS 2 :
PHYSIQUE
EXERCICE 1 : MOUVEMENT D’UN MOBILE ACCROCHE A UN RESSORT
1 – Date de la marque A8 : t8 = 8 x 40 = 320ms
Date de la marque A12 : t12 = 12 x 40 = 480 ms
2a- durée entre A8 et A12 : t = t12 - t8 = 160 ms
vm =
1
3
128.5,11
10.160 3/5,5 
 sm
tAA
2b- v1 =
1
3
60 .1,7
10.4023/7,1 2
sm échelleAA
v4 =
1
3
53 .1,7
10.4023/7,1 2
sm échelleAA
v12 =
1
3
1311 .15
10.4023/6,3 2
sm échelleAA
De A0 à A7, le mouvement est circulaire uniforme.
De A7 à A13, le mouvement est rectiligne accéléré.
2c- échelle : 1cm  5m.s-1
Caractéristiques du vecteur vitesse
4
v
:
Point d’application : le point A4
Direction : tangent à la trajectoire au point A4
Sens : sens du mouvement
Norme : v4 = 7,1m.s-1
3a- R = 3,1/3 = 1m
3b-  =
1
.1,7
11,7 
 srad
R
v
 = 7,1/(2) = 1,1 trs/s.
EXERCICE 2 : Voici deux mouvements :
1) Mouvement 1 : translation curviligne car un segment joignant deux points du solide demeure constamment parallèle à lui-même
au cours du mouvement.
Mouvement 2 : rotation autour d’un axe fixe.
2) a. Vrai
b. Faux sauf si la tranlation est rectiligne uniforme.
c. Faux, il existe des translation curviligne
d. Vrai.
e. Faux, le rayon peut varier.
f. vrai.
A0
A1
A4
A12
1
v
4
v
12
v
O

CHIMIE
EXERCICE : Silicium et soude
1. nSi = mSi/MSi = 12,5/28,1 = 0,445mol
nNa+ = nHO- = nNaHO = mNaHO / MNaHO = 28,8 / (23,0+1,0+16,0) = 0,72 mol.
2.
Calcul de x à l’état intermédiaire :
On 2x mol de H2 formées : 2x = 0,500 donc x = 0,500/2 = 0,250 mol
3.
Calcul de xmax :
Si Si est réactif limitant, 0,445 – xmax = 0 donc xmax = 0,445 mol
Si NaHO est réactif limitant, 0,72 – 2xmax = 0 donc xmax = 0,72/2 = 0,36 mol
4. VH2 =
5
210.013,1 )27380(314,872,0 
P
RTnH
= 2,1.10-2m3 = 21L
avancement
Si (s) + 2 Na+ (aq) + 2 HO- (aq) + H2O (l)  Na2SiO3 (aq) + 2 H2 (g)
Etat initial
(En mol)
x = 0
0,445
0,72
0,720
Excès
0
0
Etat
intermédiaire
(en mol)
x = 0,250
0,445 – x =
0,445 – 0,250 =
0,195
0,72 – 2x =
0,72 –2x0,250 =
0,22
0,72 – 2x = 0,72
–2x0,250 = 0,22
Excès
x = 0,250
0,500
avancement
Si (s) + 2 Na+ (aq) + 2 HO- (aq) + H2O (l)  Na2SiO3 (aq) + 2 H2 (g)
Etat initial
(En mol)
x = 0
0,445
0,72
0,72
Excès
0
0
Etat
intermédiaire
(en mol)
x = 0,360
0,445 – x
0,72 – 2x
0,72 – 2x
Excès
x
2x
Etat final
(en mol)
xmax = 0,360
0,445 – x =
0,445 – 0,36 =
8,5.10-2
0
0
0,36
2 x 0,36 =
0,72

Classe 1ère S4
DEVOIR SURVEILLE DE PHYSIQUE – CHIMIE N°1
Vous porterez une attention particulière à la rédaction et la présentation de votre copie ainsi qu’à la
précision lors de l’écriture des résultats (chiffres significatifs). Les formules et lois utilisées seront
indiquées.
PHYSIQUE
EXERCICE 1 : MOUVEMENT D’UN MOBILE ACCROCHE A UN RESSORT
Une patineuse tourne autour de son partenaire. Celui-ci la lance et elle continue seule son mouvement. On
enregistre sur une vidéo sa trajectoire. Entre deux marques consécutives, la durée écoulée est = 30 ms.
La flèche indique le sens du déplacement sur la trajectoire.
On étudie le mouvement du point A dans le référentiel de la feuille. La marque A0 a été faite à la date t = 0.
1- A quelle date ont été faites les marques A7 ; A13 ?
2a- Quelle est la durée du mouvement de A7 à A13 ?
Calculer la vitesse moyenne du point A lorsqu'il se déplace de A7 à A13.
2b- Calculer les vitesses instantanées v1, v4 et v12. Décrire le mouvement de la patineuse. (uniforme, accéléré
ou décéléré).
2c. Représenter les vecteurs vitesse
41,vv 
et
12
v
. (préciser l’échelle) Donner les caractéristiques du vecteur
vitesse au point A4.
3- Avant le lancé, le mouvement de la patineuse est circulaire.
3a- Repérer le centre O du cercle. Que vont son rayon R ?
3b- Quel est la vitesse de rotation de la patineuse lors de ce mouvement ? Donner le résultat en rad/s et en
trs/s.
EXERCICE 2 : Voici deux mouvements :
Mouvement 1 Mouvement 2
3) Définir la nature de ces mouvements ? Justifier.
1 m
 = 30 ms
A0
A
B
B’
A’
A
B
B’
A’