Devoir n°6

NOM : ................................................
Le 20/03/2009
Prénom : ................................................
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Classe :
2nde 2
DEVOIR N°6 (1h)
I. Représentation des forces (7 points) A compléter ci-dessous
Echelle : 1 cm pour 2 N
Force exercée par le fil sur l’ensemble lampe/douille
notée : ……………
Direction ou droite d’action : …………………………………………………
1)
Sens : …………………………………………………...........................................
Point d’application : ………………………….
Valeur (norme ou intensité) : ………………………...
Représenter ci-contre la force que le ballon exerce sur la main du
2)
gardien de but.
Représenter ci-contre la force qu'exerce la corde du ballon sur la
3)
II.
main de l'enfant.
Pour une compétition d’aviron (8 points)
 Paul s’entraîne pour une compétition d’aviron sur une rivière rectiligne. Son bateau se déplace à vitesse
constante, parallèlement à la rive. Son entraîneur, assis sur la rive, déclenche le chronomètre lorsque le
bateau passe à sa hauteur. Cent mètres plus loin, une autre personne lève le bras lorsque le bateau arrive. Le
chronomètre est arrêté : il indique 15 s.
1) Comment peut-on définir un référentiel ? De quels éléments est-il composé obligatoirement ?
2) Citer un référentiel dans lequel le bateau est en mouvement.
3) Citer un référentiel dans lequel le bateau n’est pas en mouvement.
4) Quel est le mouvement de l’entraîneur dans le référentiel lié au bateau ?
5) Déterminer la vitesse du bateau en m.s-1 puis en km.h-1. Préciser le référentiel utilisé pour le calcul.
6) Est-ce que, même si on change de référentiel, le résultat du calcul est toujours le même ?
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III. Prête pour le grand saut (7 points)
 Salomé a décidé de sauter en parachute. Elle a un poids de 500 N. Avant son saut, elle assiste à un cours sur
les rudiments du saut en parachute :
« Pendant les 10 premières secondes du saut, le parachute est fermé : vous tombez donc en chute libre tout
comme une pierre que l’on aurait jetée de l’avion. Votre vitesse verticale qui était nulle au début du saut
augmente rapidement pour atteindre 160 km/h au bout de ces 10 secondes.
Puis le parachute s’ouvre. Vous vous sentez alors freiné, comme aspiré vers le haut. Au bout de quelques
secondes cette sensation de ralentissement cesse. Vous descendez alors lentement, à une vitesse d’environ
20 km/h jusqu’à ce que vous atteigniez le sol. »
1) A quelle force principale est soumis le parachutiste pendant la phase de chute libre ?
Donner les 4 caractéristiques (direction, sens, point d’application, valeur) de cette force.
2) Lorsque le parachute s’ouvre est-on vraiment aspiré vers le haut ? Expliquer.
A quelle force supplémentaire est alors soumis le parachutiste ? Donner sa direction et son sens.
3) Que peut-on dire des forces qui s’exercent sur le parachutiste lorsqu’il descend verticalement à la vitesse
constante de 20 km.h-1 jusqu’au sol ? Justifier votre réponse en citant (sans l’énoncer) le principe qui
permet de répondre à cette question.
IV. Sirop de menthe (10 points)
 Dans un litre (V = 1,00 L) de sirop de menthe, il y a une masse m = 1,10 kg de saccharose C 12H22O11 dissout.
1) Calculer la quantité de matière n de saccharose C12H22O11 dissout dans cette solution.
Donnée : M(C12H22O11) = 342 g.mol-1
2) Définir puis calculer la concentration molaire C0 en sucre de ce sirop.
 Etienne verse dans un verre V0 = 10 mL de ce sirop et complète son verre avec de l’eau de façon à obtenir
V = 100 mL de boisson.
3) En chimie, comment s’appelle cette opération ?
4) Si vous deviez réaliser cette opération en TP de chimie, décrire le protocole à suivre en indiquant le
matériel utilisé. Les schémas du matériel ne sont pas demandés.
5) Quelle est la concentration molaire C de la boisson ainsi préparée ? Détaillez votre calcul.
V. Un médicament contre la toux (8 points)
 Données :
L'acétylcystéine est une espèce moléculaire de formule C 5H10O3NS de masse molaire M = 164 g.mol-1
 L'acétylcystéine est le principe actif de médicaments commercialisés sous les appellations Exomuc® ou
Fluimucil®. Les médicaments fluidifient les sécrétions bronchiques, dont l'évacuation est alors facilitée par
la toux.
 Certains sachets d'Exomuc® contiennent 100 mg d'acétylcystéine. Une solution aqueuse de volume V0 égal à
50 mL est préparée en dissolvant la totalité du contenu d'un sachet de 100 mg.
1) Identifier le soluté de cette solution.
2) Calculer la concentration massique t (en g.L-1) en acétylcystéine de la solution :
m
La concentration massique (ou titre massique t) est donnée par la formule : t = avec t la concentration
V
-1
massique donnée en g.L , m la masse de soluté en g et V le volume du solvant en L.
3) Calculer la quantité de matière n d'acétylcystéine dans un sachet de 100 mg.
4) Calculer la concentration molaire C en acétylcystéine.
 Pour être plus agréable au goût, on dilue la solution. Le volume final V 1 est alors 150 mL.
5) Combien de fois a-t-on dilué la solution ? Justifier votre réponse.
6) Calculer la concentration molaire C 1 de la solution finale.
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