SECONDE : EV 4 : ÉLÉMENTS DE CORRECTION

SECONDE : EV 4 : ÉLÉMENTS DE CORRECTION
NOM : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. Notation scientifique et préfixes multiplicatifs.
Exprimez les valeurs suivantes en notation scientifique : (en utilisant les puissances de dix)
136 m = 1,36 × 102 m 10203 m = 1,0203 × 104 m.0,0032 m = 3,2 × 10- 3 m.
8091 m = 8,091 × 103 m 0,015 m = 1,5 × 10- 2 m 0,00028 m = 2,8 × 10- 4 m
47 cm = 4,7 × 10- 1 m 0,207 km = 2,07 × 102 m
528 km = 5,28 × 105 m 5,4 µm = 5,4 × 10-6 m
0,28 mm = 2,8 × 10- 4 m 25,2 millions de km = 2,52 × 1010 m
2 Différents référentiels.
Les images suivantes suggèrent des référentiels.
image 1 image 2 image 3
Commentez ces images en utilisant les mots "terrestre", "géocentrique" et "héliocentrique".
Image 1 : référentiel géocentrique
Image 2 : référentiel terrestre
Image 3 : référentiel héliocentrique
Quel référentiel choisiriez-vous pour étudier :
Le mouvement de la lune autour de la Terre ?
référentiel géocentrique
Le mouvement de la planète Mars ?
référentiel héliocentrique
Le mouvement d'un coureur à pied ?
référentiel terrestre
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3. Étude d'une chronophotographie.
La chronophotographie ci-dessous montre le mouvement d'une balle de tennis que l'on a lancé en l'air ; la durée séparant deux
positions successives de la balle vaut 20 ms.
À quelle position la vitesse de la balle est-elle la plus faible ? Justifiez.
À la position 10 ; les distances entre les points successifs sont les plus petites
Décrivez la nature du mouvement de la balle (il faut distinguer deux parties).
De la position 1 à la position 10, le mouvement est ralenti ; après la position 10, le mouvement est accéléré.
Déterminez la vitesse de la balle à la position 3 et à la position 17 ; commentez.
Position 3 :
entre les points 2 et 4,
Δl=1,00 m
9,6 cm ×2,8 cm =0,29 m
donc
v=Δl
Δt=0,29 m 40 ms =7,3 m/s
la distance entre les points 16 et 18 est la même qu'entre les points 2 et 4, donc la vitesse est la même.
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4. 24 heures du Mans.
Vitesse 1.
Le record de la distance parcourue est détenu par l'équipage Romain Dumas, Timo Bernhard et Mike Rockenfeller sur
Audi R15 TDi en 2010, avec 5 411 km, parcourus en 24 h
Vitesse 2.
Le record de la plus haute vitesse moyenne sur un tour en course appartient à Loïc Duval sur Peugeot 908 HDi avec un temps
de 3 min 19,074 s, réalisé lors de l'édition 2011 sur le circuit n°14 (13,629 km).
Vitesse 3.
Le record homologué de vitesse sur le circuit est de 112 m/s dans la ligne droite des Hunaudières et appartient à Roger Dorchy
sur WM P88 à moteur Peugeot lors des 24 Heures du Mans 1988 (avant la création des chicanes).
Calculez les trois vitesses en km/h. Expliquez pourquoi ces vitesses sont différentes.
vitesse 1 :
v=Δl
Δt=5411 km 24 h =225 km/h
c'est la vitesse moyenne mesurée sur 24 h (avec arrêts aux stands)
vitesse 2 :
v=Δl
Δt=13,63 km 199 s =13,63 km 199 s ×3600 s 1 h =246 km/h
c'est la vitesse moyenne sur un tour
vitesse 3 :
v=Δl
Δt=112 m 1 s =0,112 km 1 s ×3600 s 1 h =403 km/h
c'est une vitesse instantanée (vitesse de pointe)
5. Noyaux et nuages électroniques.
Donnez les compositions des noyaux (neutrons et protons) et des nuages électroniques des atomes suivants :
exemple 1:
Sodium
Na
11
23
: 11 protons et 12 neutrons dans le noyau, 11 électrons dans le nuage électronique.
Potassium
Na
19
39
:19 protons et 20 neutrons dans le noyau, 19 électrons dans le nuage électronique.
Chlore
Cl
17
35
:17 protons et 18 neutrons dans le noyau, 17 électrons dans le nuage électronique.
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exemple 2:
Le noyau du Soufre 33 est formé de 33 nucléons dont 16 protons
Soufre
S
16
33
:16 protons et 17 neutrons dans le noyau, 16 électrons dans le nuage électronique..
Le noyau de l'oxygène le plus abondant est formé de 8 protons et 8 neutrons
oxygène
O
8
16
: 8 protons et 8 neutrons dans le noyau, 8 électrons dans le nuage électronique.
Le numéro atomique de l'azote 15 vaut Z = 7
azote
N
7
15
: 7 protons et 8 neutrons dans le noyau, 7 électrons dans le nuage électronique.
Le calcium 42 et le calcium 44 sont isotopes ; leur numéro atomique vaut Z = 20
calcium 42
Ca
20
42
20 protons et 22 neutrons dans le noyau, 20 électrons dans le nuage électronique.
calcium 44
Ca
20
44
20 protons et 24 neutrons dans le noyau, 20 électrons dans le nuage électronique.
Le lithium 7 possède 3 électrons dans son nuage électronique.
Lithium
Li
3
7
3 protons et 4 neutrons dans le noyau, 3 électrons dans le nuage électronique.
Le noyau du bore B est possède 6 neutrons, son nuage électronique est composé de 5 électrons.
Bore
B
5
11
5 protons et 6 neutrons dans le noyau, 5 électrons dans le nuage électronique.
6. Loi de Descartes.
Vous êtes allongé(e) sur le bord de la piscine.
Une pièce de un euro est posée au fond de la piscine (voir le schéma).
Dessinez la pièce où vous la voyez.
À l'aide des indications du schéma, calculez l'indice de l'eau
En appliquant la loi de Descartes
sin i1 = n sin i2 , on obtient :
n=sini1
sini2
=sin 60
sin 41 =1,33
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eau
air
60°
41°