2007-2008 Sadiki

Collège Sadiki
Mercredi 24 -1-2007
Devoir de contrôle n° : 2
Sciences physiques
3- maths et Sc-exp
Profs : Obey-Ben AhmedElFekih 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.
Chimie ( 7 points )
On veut déterminer la formule brute d’une substance liquide (A) composée
uniquement des éléments carbone, hydrogène et oxygène.
1- Citer une expérience simple permettant de mettre en évidence les éléments carbone et
hydrogène dans la substance (A).
2- On vaporise un échantillon de (A) de masse m=1,48 g, le gaz obtenu occupe un volume
v=0,48 L dans les conditions où le volume molaire est 24 L.mol-1. Calculer :
a- La quantité de matière de gaz obtenu.
b- La masse molaire de (A).
3- Pour déterminer la composition centisémale de la substance (A) on réalise la combustion
complète de l’échantillon précèdent, on remarque que la masse du dioxyde de carbone dégagé
est mCO = 3,52 g et que le volume de la vapeur d’eau dégagée est V H O =2,4 L dans les
2
2
-1
conditions où le volume molaire est 24 L.mol .
a- Calculer la masse et le pourcentage de carbone et d’hydrogène dans l’échantillon.
b- En déduire le pourcentage d’oxygène dans l’échantillon.
c- Déterminer la formule brute de la substance (A).
d- Ecrire l’équation de la réaction de combustion de (A).
e- Calculer le volume nécessaire de dioxygène à cette combustion.
4- Déterminer la formule semi développée, la classe et le nom de chaque isomère des alcools de
formule brute C4H100.
x(m)
Physique ( 13 points )
Exercice n° : 1 ( 3 pts )
2 cm
Le graphe suivant représente le diagramme
des espaces d’un mobile animé d’un
mouvement rectiligne sinusoïdal d’élongation
x(t) = Xmax sin(t +x ).
1- Déterminer : l’amplitude, la période, la
fréquence, la pulsation et la phase initiale du
mouvement.
2- Ecrire l’expression de la vitesse de ce
mobile en fonction du temps.
3- Etablir une relation entre l’accélération a et
l’élongation x(t) de ce mouvement.
0,25 s
t(s)
1
Exercice n° : 2 ( 5 pts ) On donne g = 10 m.s-2
A partir d’ un point A au dessus du sol et à la
x
date t=0s une bille (B1) est lâchée sans vitesse initiale, arrive au sol avec
une vitesse de valeur Vs  = 20 m.s-1. Le mouvement de la bille B1 est
A
rapporté à un repère (o,i) vertical dirigé vers le haut, le point O est sur le
C
sol (voir figure).
1- Qu’appelle-t-on ce mouvement ? Donner la valeur algébrique de son
accélération.
2- a- Calculer la distance OA.
b- Ecrire la loi horaire du mouvement de la bille B1. En déduire
O i
l’expression de sa vitesse en fonction du temps.
3- A la date t=0 et à partir du point O une deuxième bille B2 est lancée
verticalement vers le haut avec une vitesse initiale v0, les deux billes se croisent à la date tC au point C
d’abscisse xC avec des vitesses de valeurs égales VB1  = VB2 .
a- Etablir la loi horaire de B2 en fonction de v0 et t.
b- Que peut-on dire des sens des deux vecteurs vitesses VB1 et VB2
c- Déterminer la date tC . En déduire v0 et xC.
Exercice n° : 3 ( 5 pts )
Dans un repère (O,i,j) orthonormé, les lois horaires du mouvement d’un mobile
t2
ponctuel M sont données par : x= t et y =
le temps est mesuré en seconde et les distances en m.
2
A t=0s le mobile débute son mouvement.
1- a- Quel est le point de départ du mobile à l’origine des dates ?
b- Etablir l’équation de la trajectoire du mobile relativement au repère (O,i,j).
c- Déterminer l’expression du vecteur vitesse et celle du vecteur accélération du mobile M.
2- a- A quelle date le vecteur vitesse est colinéaire à i ?
b- Montrer qu’à cette date la composante tangentielle de l’accélération est nulle.
t
3- Sachant, qu’à une date t, l’accélération tangentielle a pour expression aT 
dans le repère
1 t2
1
de Frenet (M,T,N). Montrer que celle de l’accélération normale est aN 
.
1 t2
4- A quelle date t1 , Vx = Vy avec Vx et Vy les composantes du vecteur vitesse dans le repère (O,i,j) ?
Calculer le rayon de courbure à la date t1.
2