DEVOIR SURVEILLE N°1 ( 2nde ) - combes-physique

05/03/2006
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DEVOIR SURVEILLE N°1 ( 2nde )
( 20 points ; 1h20min )
N.B. - Deux points seront réservés à la qualité de la présentation et de la rédaction.
- Dans la mesure du possible toute réponse devra être justifiée.
Exercice 1 ( 5 points )
a) Convertir en mètre et en utilisant la notation scientifique les longueurs suivantes :
- grain de sable : 1mm
- distance Limon - Puntarenas: 270 km
- épaisseur d’une feuille de papier : 100 m
- diamètre d’un CD : 12 cm
- atome de carbone 0,08 nm
- largeur d’un couloir d’athlétisme : 122 cm
b) Classer ces longueurs de la plus grande à la plus petite.
c) Faire figurer, sur un axe des distances judicieusement gradué, les différentes longueurs.
Exercice 2 ( 3 points )
Un cheveu est collé sur une feuille de papier millimétré transparente, parallèlement aux traits du papier. On place
le papier sur la platine du microscope, dont l’oculaire ( où l’on place l’œil ) a été remplacé par une caméra reliée
à un téléviseur. On mesure alors les dimensions de l’image sur l’écran. Les deux traits marquant 1 millimètre
sont distants de 175 mm sur l’écran. Le cheveu a un diamètre de 3.5 mm sur l’écran. Quel est le diamètre réel du
cheveu ?
Exercice 3 ( 3 points )
L’étoile  de la constellation de Cassiopée se situe à la distance d = 4,45 . 10 15 km de la Terre.
1. Convertie cette distance en années de lumière ( a.l. )
2. En quelle année a été émise la lumière provenant de Cassiopée et observée en 2006 depuis la Terre ?
Donnée : Célérité de la lumière dans le vide ( ou dans l’air ) : c = 3,00 . 108 m.s-1
Exercice 4 ( 4 points )
Le physicien Bohr a décrit l’atome d’hydrogène comme constitué d’un noyau de diamètre 1,1 . 10-15 m, autour
duquel un électron se déplace sur une orbite circulaire de rayon 5,3 . 10-11 m. On souhaite représenter un atome
de Bohr par une boule de diamètre 2,5 cm ( représentant le noyau ) autour de laquelle gravite une balle (
représentant l’électron ).
1. A quelle distance d du centre de la boule devrait se trouver le centre de la balle pour que les proportions
soient respectées ?
2. Pourquoi dit-on que l’atome a une structure lacunaire ?

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Exercice 5 ( 3 points )
Lorsqu’on les observe depuis la Terre, le Soleil et la Lune paraissent avoir le même diamètre : on dit qu’ils ont le
même diamètre apparent. Lors d’un éclipse totale de Soleil par exemple, la Lune masque exactement le Soleil.
TERRE LUNE SOLEIL
Le soleil a un rayon R = 0,7 x 109 m et se trouve à D = 150 x 106 km de la Terre. La distance Terre-Lune est
environ d = 380 000 km.
a) Exprimer le rayon r de la Lune en fonction de R, D et d.
b) En déduire la valeur du rayon de la Lune.