2007-2008 Sadiki

Collège Sadiki
3ème Maths et Sc.Exp
Profs : Obey- Mme Ben Ahmed Samedi 10-3-2007
Mme Maaroufi - ElFekih et Cherchari
 On donnera l’expression littérale avant de passer à l’application numérique.
 L’utilisation de la calculatrice non programmable est autorisée.
 Numéroter les questions.
Devoir de synthèse n° : 2
Sciences physiques
Chimie ( 7 points )
Exercice : 1 ( 3,5 pts)
1- On dispose de trois alcools A1 ; A2 et A3 de formules semi développées respectives :
Donner le nom et la classe de chaque alcool.
2- On a réalisé l’oxydation ménagée de l’un des alcools précédents par une solution acidulée de
permanganate de potassium (K+ + MnO4-), le produit formé a donné un précipité jaune avec la
D.N.P.H et n’a pas réagi avec le réactif de schiff.
a- Préciser, en le justifiant, l’alcool utilisé.
b- Décrire la réaction et écrire l’équation (ou les équations) de la réaction (ou des réactions) qui s’est
(ou qui ont été) produite(s). Donner le nom et la famille du (ou des) produit(s) formé(s).
3- La déshydratation intramoléculaire de l’alcool A3 a donné un composé (C).
a- Ecrire l’équation de cette réaction en précisant ses conditions expérimentales.
b- Donner le nom et la famille de (C)
Exercice n : 2 ( 3,5 pts )
Un acide carboxylique (A) de masse molaire M = 60 g.mol-1.
1. Ecrire la formule générale d’un acide carboxylique.
2. Déterminer la formule semi développée et le nom de (A).
On donne M(C) = 12 g.mol-1 , M(H) = 1 g.mol-1 et M(O) = 16 g.mol-1.
3. On dissout une masse m=1,2 g de (A) dans l’eau distillée afin de préparer 200 mL d’une
solution (S) d’acide de concentration molaire C. Le pH de cette solution est égal à 2,9.
a- Comment peut-on mettre en évidence expérimentalement le caractère acide de la solution (S).
b- Calculer la concentration molaire C.
c- On rappelle que [H3O+ ] = 10-pH . Comparer C et [H3O+ ], l’acide (A) est-il faible ou fort ?
d- Ecrire son équation de dissociation dans l’eau.
4- On fait réagir 50 mL de la solution (S) avec 0,49 g de zinc, le gaz dégagé provoque, en présence
d’une flamme, une légère détonation.
a- Quel est le gaz dégagé ?
b- Calculer la concentration des ions Zn2+ à la fin de la réaction. On donne M(Zn) = 65,4 g.mol-1.
Physique ( 13 points )
Exercice n° : 1 ( 7 pts )
Les parties (A) et (B) sont indépendantes. On donne g = 10 m.s-2.
A - Dans cette partie les frottements sont supposés négligeables.
A l’origine des dates, un solide S1 supposé ponctuel, de masse m1 = 200g est lâché sans vitesse initiale
en un point A d’un plan incliné (fig 1) dont la ligne de plus grande pente fait un angle  =30° avec
l’horizontale . Le solide (S1) glisse sans frottement et arrive au point B, à la date tB, ayant la vitesse VB.
1- a- Représenter les forces exercées sur le solide (S1).
1
b- Etablir l’expression de son accélération a, déduire
x’
la nature de son mouvement. Calculer la valeur de a.
2) a- Calculer la valeur de la vitesse VB sachant que
A
S1
la distance AB = 2,5 m.
b- Calculer la durée tB du trajet AB.
B - Dans cette partie les frottements ne sont
plus négligeables.
Dans cette partie on relie le solide (S1) à un solide
(S2) de masse m2 = m1 par un fil inextensible, de
x
masse négligeable, qui passe sur la gorge d’une
fig 1
poulie (P) à axe fixe, dont on néglige la masse. A

l’origine des dates (t=0), (S1) part de B vers A sans
B
vitesse initiale. Au cours de son mouvement (S1) est
soumis à une force de frottement f supposée
x
constante, parallèle à la ligne de plus grande
pente du plan incliné et de sens opposé au
y’
mouvement.(fig 2)
1-a- En appliquant la deuxième loi de Newton
( R.F.D) au système, établir l’expression de
A
son accélération a et déduire la nature du
mouvement.
b- Sachant que la valeur de f est égale à 0,2
x’
S1
N, calculer a.
S2
C
2- A l’instant de date tC = 1 s, le solide (S1)
fig 2

arrive en C à la vitesse VC. Calculer VC.
y
B
3- Au passage du solide (S1) par le point C, le
fil est coupé.
a- Donner l’expression de la nouvelle accélération a1 du solide (S1) après la coupure du fil, déduire la
nature de son mouvement.
b- Calculer la distance maximale ( par rapport au point C) parcourue par le solide (S1) après la coupure
du fil.
Exercice n° : 2 ( 6 pts ) Un solide (S) supposé ponctuel de masse m = 400 g peut coulisser sans
frottement sur une tige (T) rigide, horizontale. (S) est attaché à l’une des extrémités d’un ressort (R) de
masse négligeable, de longueur à vide l0 de constante de raideur K= 25 N.m-1 enfilé sur la tige, l’autre
extrémité est fixé à une tige verticale solidaire de l’arbre
d’un moteur tournant à une vitesse angulaire constante ’
(T)
= 30 tours par minute. Le solide (S) décrit au cours de son
mouvement un cercle de rayon l = 25 cm. (fig 3)
1-Calculer pour ce mouvement :
a-La vitesse angulaire ’ en rad.s-1. Déduire l’accélération
angulaire ’’.
’
fig 3
b-La période T et la fréquence N.
c-L’accélération tangentielle aT et l’accélération normale aN.
Déduire l’accélération linéaire a. On prendra 2=10.
d-Représenter l’allure de la trajectoire du solide (S) sur
laquelle on indique une position de (S) et on représente le
vecteur accélération ainsi que le vecteur vitesse.
Echelle : 1m.s-2
1cm et 1m.s-1
2cm
Moteur
2-a- Représenter les forces exercées sur le solide (S).
b-En appliquant la relation fondamentale de la dynamique au
solide (S), déterminer la longueur à vide du ressort l0.
2