INTERROGATION DE PHYSIQUE – CHIMIE : CLASSE DE 2de

2de 3 DEVOIR SURVEILLE DE PHYSIQUE-CHIMIE N°6
Exercice 1 Navette spatiale
Masse de la Terre : 5,98.1024kg Rayon de la Terre : 6,38.103km Constante de gravitation G=6,67.10-11N.m2.Kg-2
Une navette spatiale tourne autour de la Terre sur une orbite circulaire à une altitude de 250 km. Sa masse est de
1,8 tonne. Son mouvement est uniforme. Elle effectue 1 tour complet en 1h30min.
1- Quel est le référentiel choisi pour l’étude du mouvement de la navette ? Le référentiel géocentrique
2- Cette navette est-elle soumise à une force ? Pourquoi ?
D’après le PI, le mouvement n’est pas rectiligne uniforme donc la navette est soumise à une force.
3- Calculer la valeur de cette force. ( S’aider d’un schéma )
N
F
hR mM
GF
T
navetteT
4
236
24
11
2
10.64,1
)10.25010.38,6( 180010.98,5
1067,6
)(
≅
+
×
×⋅=
+
×
×=
−
4- Représenter cette force à une échelle que vous préciserez.
5- Quelle est la vitesse de la navette sur son orbite ?
La distance parcourue vaut donc d = 2∏ R = 2∏ (RT + h)
vitesse = distance / temps
t = 1h30 = 5400 s
1
1
36
.7,27771
.36,7714
5400 )10.25010.38,6(2)(2
−
−
≈
≈
+×
=
+×
=
hkm
sm
thR
vT
ππ
6- Si la gravitation disparaissait brutalement, quel serait le mouvement ultérieur de la navette ? Expliquer,
éventuellement avec un schéma.
D’après le PI, la navette n’étant plus soumise à aucune force, elle adopterai un mouvement rectiligne uniforme.
Exercice 2 Satellite
1- Comment s'appelle la trajectoire de S1 ? Une ellipse.
v →
S2 S1
L
r
2- Si le satellite gravite indéfiniment autour de la Terre c'est parce que :
- il ne subit plus l'attraction de la Terre 
- il tombe sans cesse sans jamais rencontrer la Terre 
- la présence de la Terre l'empêche de continuer en ligne droite 
-3 En les supposant lancés de la même position L, dire lequel a été lancé avec la plus
grande vitesse.
S
1 plus rapide { S2 plus rapide {
4- Dessiner les forces subies par les satellites S1 et S2 de la part de la Terre dans les positions représentées.
5- Pour un satellite décrivant une trajectoire circulaire de rayon r à la vitesse v, quand l'altitude (ou r) augmente on
constate que :
v diminue { v reste constant { v augmente {
Exercice 3 Y voir clair ( questions 3, 4, 5, 7 à justifier – plusieurs réponses possibles )
1- Une mole d'un corps constitué de molécules c'est …
12 g de ce corps  M grammes de ce corps 
6,022.1023 molécules  1,67.10-27 kg de ce corps 

2- Le nombre d'Avogadro …
s'écrit NA  s'écrit n  vaut 12,000 000... 
vaut 6,022.1023  se mesure en mol–1  est le nombre d'atomes dans 12 g de carbone 12 
3- La masse molaire du nitrate de cuivre Cu(NO3)2 avec M(Cu)=63,5 g.mol-1 ; M(N)=14,0 g.mol-1 et M(O)=16,0 g.mol-1
vaut :
243,5 g.mol-1 { 187,5 g.mol-1 { 125,5 g.mol-1 { 251,0 g.mol-1 {
M = M( Cu ) + 2 * M( N ) + 6 * M( O)
Justification :
4- Le cuivre naturel est constitué de 69,1 % de cuivre 63 et de 30,9 % de cuivre 65. Trouver la masse molaire du
cuivre naturel.
1
.618,6365
100
9,30
63
100
1,69 −
=×+×= molgM
Justification :
1
,5
1
2
1
5- L'iode a une masse molaire M(I) = 127 g.mol-1. Dans 5,08 g de diiode I2 on trouve une quantité n de diiode de :
4.10–2 mol  2.10–2 mol  20 mmol  0,08 mol 
Attention, il s’agissait de diiode.
mol
M
m
n2 10.2
254
08,5 −
===
Justification :
6- La formule donnant la quantité de matière n contenue dans un volume V de solution de concentration C est :
n = C
V { n =
V
C { n =
1
C.V { n = C.V {
7- Dilution : on prélève V1 = 10 mL d'une solution mère de concentration C1 = 1,0.10-1 mol.L-1 que l'on verse dans
une file jaugée de V2 = 50 mL. On complète au trait de jauge avec de l'eau distillée. La solution fille obtenue a une
concentration C2 de :
5,0.10–2 mol.L-1 { 2,0.10–2 mol.L-1 { 5,0.10-1 mol.L-1 { 2,0.10-3 mol.L-1 {
1
2
2
1V
V
C
C= donc
12
2
11
2.10.2 −−
== Lmol
VVC
C
Justification :

Exercice 4 Titanic
Un iceberg a un volume V = 5,0 x 10 3 m3. La masse volumique de la glace vaut μ = 910 kg. m –3
1- Déterminer la quantité de matière d’eau contenue dans cet iceberg.
V
m
=
μ
donc
gkgVm 963 10.55,410.55,410.0,5910 ==×== μ
mol
M
m
n8
910.53,2
1810.55,4 ===
2- En déduire le nombre de molécules d’eau contenues dans l’iceberg.
32
10.53,1≈×= nNN A
Données :
Masses molaires atomiques (en g/mol) : M(H) = 1,0 ; M(C) = 12,0 ; M(O) = 16,0
Exercice 5 Concentration
Au laboratoire, on dispose d'une éprouvette graduée de 1 litre et d'une solution de saccharose de concentration
molaire c = 0,10 mol/L. On introduit 50 mL de la solution de saccharose dans l'éprouvette graduée.
1- Jusqu'à quelle graduation de l'éprouvette doit-on ajouter de l'eau distillée pour que la concentration de la
solution obtenue soit de 2,50.10-2 mol / L ?
L
CVC
V2,0
2
11
2==
On souhaite maintenant réaliser 500mL d'une solution de saccharose de concentration 2,50.10-2 mol / L.
2- Quel volume de la solution initiale faut-il introduire dans l'éprouvette graduée avant de compléter le volume à
500mL avec de l'eau distillée.
L
C
VC
V125,0
1
22
1==