Collège Sadiki Vendredi 18 -2-2006 Devoir de contrôle n° : 2 Sciences physiques 3 Sc-exp1 Prof : 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. Chimie ( 7 points ) Exercice : 1 ( 2 pts) Un alcyne A de masse molaire 54 g.mol-1 réagit avec le dibrôme pour donner un composé organique B. 1- Déterminer la formule brute de A. On donne M(C) = 12 g.mol-1 et M(H) = 1 g.mol-1. 2- Ecrire en formule brute l’équation de la réaction. 3- Sachant que la molécule de A est symétrique, donner la formule semi-développée de A et celle de B. En déduire les isomères géométriques de B et le nom de chacun. Exercice n : 2 ( 5 pts ) La combustion complète de 0,37 g d’un alcool (A) nécessite un volume V= 0,72 L de dioxygène dans les conditions de température et de pression où le volume molaire des gaz est égal à 24 L.mol-1. 1- a- Ecrire l’équation de combustion complète d’un alcool(A). b- Déterminer la formule brute de (A). On donne M(C) = 12 g.mol-1 , M(H) = 1 g.mol-1 et M(O) = 16 g.mol-1. c- Donner la formule semi-développée , le nom et la classe de tous les alcools isomères correspondant à cette formule brute. 2- On réalise l’oxydation ménagée de (A) par le dioxygène de l’air on obtient un composé (B) qui réagit avec la D.N.P.H et qui rosit le réactif de sciff. b- Décrire cette expérience. b- Identifier l’alcool (A) sachant que son isomère de position ne réagit pas au cours d’une oxydation ménagée. c- Donner la formule semi-développée de (B) et son nom. d- L’oxydation ménagée de (B) donne un composé (C), donner le nom et la formule semidévelopée de (C). 3- On réalise la déshydratation de l’alcool (A) à une température de 180 °C on obtient un composé (D). a- Ecrire l’équation de la réaction b- Donner la famille, le nom et la formule semidéveloppée de (D). 4/ On fait réagir l’alcool (A) avec une quantité de sodium de masse m. a- Faire un schéma de l’expérience. b- Ecrire l’équation de la réaction qui se produit. c- Sachant que le volume du gaz dégagé est V = 0,36 L, calculer la masse d’alcool consommée et la masse m du sodium utilisé. On donne : MNa=23g.mol-1Vm =24 L.mol-1. 1 A Physique ( 13 points ) N A’ B Exercice n° : 1 ( 5 pts ) G Deux rails conducteurs (AA’) et ( CC’) , parallèles et de résistances négligeables , séparés par une distance L = 25cm. Une tige (MN) métallique de masse négligeable , perpendiculaire C’ M C aux rails , peut glisser sans frottement dans une direction Figure1 parallèle aux rails. ( Voir figure ). La résistance de la longueur L de la tige est r = 0.5 Ω . L’ensemble est placé dans un champ magnétique uniforme B d’intensité B= 1 T. 1- On branche entre les extrémités A et C des deux rails un générateur G de courant continu, on remarque que la tige se met en mouvement en se dirigeant de A vers A’. Déterminer la direction et le sens du vecteur champ magnétique B. 2- On élimine le générateur G et on le remplace par un fil conducteur puis on déplace la tige MN de sa position initiale AC vers la droite sur les rails, à une vitesse V = 10 m.s-1. a- Choisir sur le circuit un sens positif et tracer le vecteur surface S . b- Déterminer l’expression du flux magnétique à travers le circuit pour une position quelconque de la tige (MN) en fonction du temps. Montrer que ce flux s’écrit sous la forme : Φ = B.L.V.t. 2/ a- Calculer la force électromotrice induite. b- Calculer l’intensité i du courant induit. c- Déterminer le sens du courant induit. Représenter i sur le schéma. spire dExercice n° : 2 ( 8 pts ) Une spire plane de surface s= 2.5 cm2 de résistance r’= 2 , placée à l’intérieur d’un solénoïde de longueur l=40 cm , de rayon R = 5 cm, + comportant 103 spires et de résistance r = 2 perpendiculairement à son axe (∆) . Le solénoïde est parcouru par un courant d’intensité i(t) qui varie selon la courbe suivante : i(mA) 1-a- Etablir l’expression de l’inductance L solénoïde du solénoïde. Calculer sa valeur b - Donner l’expression de i(t) dans 0.04 chaque intervalle de temps. c- Quel est le phénomène qui se produit dans le solénoïde ? Justifier la réponse. t(ms) d- Calculer la f.e.m induite dans le solénoïde dans chacun des intervalles de 12 2 8 6 temps[0 ; 2 ms ] et [2 ; 6 ms ]. e- Représenter cette f.e.m au cours du temps. 2-a- Quel est le phénomène qui se produit dans la spire ? Justifier la réponse. b- Donner l’expression du flux magnétique à travers la spire dans chaque intervalle de temps. c- Déterminer l’intensité du courant circulant dans la spire dans chaque intervalle de temps. d- Représenter la variation de ce courant au cours du temps. e- Représenter, en respectant le sens positif choisi, dans chacun des intervalles [0 ; 2 ms ] et [2 ; 6 ms ] respectivement sur la spire et sur le solénoïde le sens du courant induit et le sens du courant principal. 3- Calculer aux instants t1 = 2 ms ; t2 = 4 ms et t3 = 6 ms : a- La tension aux bornes du solénoïde. b- L’énergie magnétique emmagasinée par le solénoïde. 2