doc

DS 1èreS 5 
1h30 – mécanique – A/B et oxydoréduction – 25 points
PARTIE I : CHIMIE
Exercice n°1 : cours (3 points)
1- qu’est ce qu’un indicateur coloré acido-basique ? (1 point)
2- donner le couple acido-basique dans lequel intervient l’ammoniac. (0,5 point)
3- donner le couple acido-basique dans lequel intervient l’acide acétique. (0,5 point)
4- Ecrire la réaction se produisant entre les 2 espèces suivantes : PH4+ et OH- (1 point)
Données : couples acido-basique ou redox :
MnO4- / Mn2+ ; PH4+/PH3 ; H2O/OH- ; Fe3+/Fe2+
Exercice n°2 : Dosage du dioxyde de soufre dans un vin (8 points)
Pour éviter l’oxydation du vin, les viticulteurs ajoutent du dioxyde de soufre au moût de raisin ou au
vin. La teneur en dioxyde de soufre dans un vin est limitée par la loi à 210mg.L1 . Le protocole
officiel du dosage de SO2 dans le vin impose l’utilisation d’une solution titrante de diiode S’ à la
concentration C '  7,8  103 mol.L1 .
On prélève V=25mL de vin et on ajoute une pointe de spatule de thiodène (qui colore en bleue une
solution contenant du diiode) ; on dose cet échantillon à l’aide de S’.
1- Faire un schéma annoté du dispositif utilisé.
2- Etablir l’équation de la réaction de dosage.
3- Expliquer comment il va être possible de repérer l’équivalence.
A l’équivalence on a versé Véq'  6,2mL .
i
4- Donner la relation entre la quantité de matière initiale en dioxyde de soufre nSO
et la
2
quantité de matière de diiode versé à l’équivalence nI2.
5- En déduire la concentration molaire C puis massique C m du vin en dioxyde de soufre. Ce
vin est-il en accord avec la loi ?
Données : couples oxydants/réducteurs : I 2 / I  et SO42  / SO2
MS = 32,1 g.mol-1 ; MO = 16 g.mol-1

PARTIE II : PHYSIQUE
Exercice n°1 : Robin des bois n’est pas bien adroit ! (5 points)
Alors que Robin des bois se déplaçait à toute vitesse en haut des arbres de la forêt de Sherwood
pour faire le malin et épater la galerie, le voilà qui se prend l’arc dans une branche et choit comme
une poire trop mûre. Le point à partir duquel il chute (sans frottements avec l’air) est situé à une
hauteur de 25 m et sa vitesse initiale est de V0 = 1,2 m.s-1 .
Données : Robin des bois à une masse de m = 65 kg. On prendra g = 9,8 N/kg
1- faire un schéma sur lequel seront précisées les références nécessaires à l’étude (référentiel, origine
des espaces et énergies)
2- L’énergie mécanique du système « Robin des bois » se conserve lors de ce mouvement.
a- justifier cette conservation
b- utiliser la conservation de cette énergie mécanique pour trouver la vitesse du système
lorsque celui arrive au sol. La vitesse sera exprimée en m.s-1.
BONUS … à
ne traiter que si
le reste est fait !
3- Il tombe dans un ravin, bourré d’orties comme il se doit… Surpris, il remonte
aussi sec en se propulsant verticalement avec une vitesse de 3 m.s-1 (il est fort
le bougre…). Quelle est la hauteur maximale qu’il peut espérer atteindre.
Expliquer vos calculs. Cela sera-t-il suffisant pour se ré accrocher aux branches
dont les plus basses sont situées à 14 m du sol.
Moralité : « Qui fait le malin, tombe dans le ravin… »
Exercice n°2 : Analyse d’un mouvement (7 points)
Un solide ponctuel de masse m se déplace sur la piste schématisée ci-dessous. La portion AB est un
arc de cercle de rayon r, d’angle  , de centre O ; la portion BC est un segment horizontal. Les
frottements sont négligés sur la partie circulaire. Sur la partie BC les frottements sont assimilables à

une force constante f , opposée au sens du mouvement. On lance le solide du point A avec une
vitesse v A tangente au cercle :
1- Décrire comment évoluent l’énergie cinétique et l’énergie potentielle du solide durant les 2
phases du mouvement. Que peut-on dire de l'énergie mécanique, somme des deux énergies
précédentes sur le trajet AB ? sur le trajet BC ? Justifier.
2- Exprimer la vitesse en B en fonction de r, g, v A et  . Calculer vB pour  = 60°
3- Indiquer la nature du mouvement du solide entre B et C. En utilisant le théorème de
l’énergie cinétique, exprimer la valeur f de la force de frottement en fonction de vB , vC et
d  BC . Calculer f .
Données : m =100g ; r = 1,5 m ; VC = VA = 2 m.s-1 ; BC=2,0 m ; g = 9,8 N/kg