Devoir n° - 2S3 - LTID

Secondes S3 – M. Ndour & M. Salane – 2014/2015
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Devoir n°1 de Sciences Physiques – Durée : 02 heures
EXERCICE 1 : (05 POINTS)
Le schéma ci-dessous correspond à l'enregistrement à l'échelle 1/10 du mouvement d'un
point mobile M.
L'intervalle de temps qui sépare l'enregistrement de deux points successifs a pour valeur
20 ms.
1) Quelle est la nature du mouvement du point mobile ? (à justifier).
2) Calculer la valeur de la vitesse moyenne du point mobile entre M2 et M6.
3) Calculer la valeur de la vitesse instantanée du point mobile en M4.
4) Donner les caractéristiques du vecteur vitesse instantanée en M4.
EXERCICE 2 : (04 POINTS)
1) Calculer la vitesse angulaire de l’aiguille des secondes d’une montre à aiguilles.
2) Calculer la vitesse linéaire de l’extrémité de cette aiguille qui a pour longueur 3 cm.
EXERCICE 3 : (03 POINTS)
Un élève sportif E1 parcourt le trajet entre le stade et leur lycée avec une vitesse constante
v1 = 12 km/h. Un autre élève sportif E2 fait le même trajet avec vitesse v2 = 5 km/h.
Partis au même moment du stade, l’un arrive au lycée à 7h54min et l’autre à 8h06min.
Quelle est la distance d séparant le stade du lycée ?
EXERCICE 4 : (05 POINTS)
1) Soit un atome de magnésium Mg caractérisé par les nombres Z = 12 et A = 26.
a) Préciser sa composition et donner le symbole de son noyau.
b) Faire le schéma de Lewis de cet atome.
c) Quelle est la masse de cet atome ? (à détailler)
d) En déduire la masse de son noyau. (à justifier)
e) Sachant que dans un carré de chocolat, il y a environ 1022 atomes de magnésium, quelle
est la masse de magnésium dans un carré de chocolat ?
2) Un autre atome est caractérisé par les nombres Z = 12 et A = 25.
a) Quelle est sa représentation symbolique?
b) Comment peut-on qualifier cet atome et celui décrit dans la partie 1)?
3) L’élément magnésium peut s’associer à l’élément fluor lorsqu’ils sont sous forme d’ions.
a) Définir ce qu’est un élément chimique.
b) Donner la structure électronique de l’atome de magnésium.
c) Quel ion peut-il former ? (à justifier)
d) Donner l’ion formé par l’atome de fluor (le fluor se trouve à la septième colonne et à la
deuxième ligne du tableau de classification périodique des éléments).
Données : charge élémentaire e = 1,6.10-19 C ; masse d’un nucléon mn = 1,67.10-27 kg ;
masse d’un électron me = 9,1.10-31 kg.
M4

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EXERCICE 5 : (03 POINTS)
Le tableau suivant donne les principaux éléments chimiques du corps humain, avec leur
pourcentage massique.
Elément
chimique Z Symbole
Pourcentage
massique Localisation
Oxygène
8
O
65
Fluides et tissus
Carbone
6
C
18
Protéines, graisse
Hydrogène
1
H
10
Fluides et tissus
Azote
7
N
3
Fluides et tissus
Calcium
20
Ca
1,5
Os
Phosphore
15
P
1
Os, protéines
Potassium
19
K
0,4
Fluides corporels
Soufre
16
S
0,3
Protéines
Sodium
11
Na
0,2
Fluides et tissus
Chlore 17
ℓ
0,2 Fluides corporels
Magnésium
12
Mg
0,1
Enzymes
Iode
53
I
0,1
Hormones
1) Parmi les éléments du corps humain de numéro atomique inférieur à 18, lesquels
vérifient la règle de l’octet (couche externe saturée à 8 électrons) ?
2) Donner la structure électronique du soufre. Combien faudrait-il lui ajouter d’électrons
pour avoir une couche externe saturée ?
3) Proposer une explication au fait que le carbone ne donne pas d’ion monoatomique.
4) Sachant que pour les éléments chimiques du tableau, il n’est possible que de gagner 1
ou 2 électrons pour devenir un anion, ou de perdre 1 ou 2 électrons pour devenir un
cation, quels éléments chimiques ne pourront pas respecter la règle de l’octet en
devenant un ion ?