Interrogation écrite N°6 de Physique – Chimie

NOM :
Prénom :
Interrogation écrite N°6 de Physique – Chimie
Le bowling est un jeu qui consiste à renverser, à l’aide d’une boule, des quilles placées sur une piste.
La piste (ou allée) mesure 1,06 m de large pour 18,21 m de longueur.
Elle comporte des flèches qui sont situées à environ 4,5 m de la ligne de faute, elle est bordée de deux
rigoles, appelés aussi dalots ou gouttières.
La piste est huilée sur environ deux-tiers de sa longueur et le tiers restant est souvent laissé sec.
Une fois la boule lancée, celle-ci va d’abord « glisser » sur la partie huilée puis « accrocher » sur le sec
pour se mettre à rouler avant de toucher les quilles.
Les boules ont un poids maximum de 7,2 kg, elles possèdent un diamètre de 22 cm et sont percées de 3 trous
pour y insérer pouce, annulaire et majeur.
Document 1
Lors d’une partie, un joueur lance la boule sur la piste.
Un dispositif d’enregistrement placé au-dessus de la piste permet de suivre le mouvement du centre de la
boule noté G à partir du moment où la boule est lancée.
La durée d’enregistrement entre chaque point est Δt = 250 ms.
Voici l’enregistrement obtenu :
Ligne de
faute
G0
Quilles
G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
G8
G9
t0 = 0 s
Échelle : 1 cm en longueur sur le document représente 1 m en réalité
Document 2
1) Donner la définition d’un référentiel.
2) Nommer le référentiel d’étude choisi pour étudier le mouvement de la boule de bowling.
3) Comment s’appelle l’ensemble des positions successives du centre de la boule représentées
sur le Document 2 ?
4) Quelle durée Δt’ s’est-écoulée entre la position G0 et la position G5 du centre de la boule ?
5) En utilisant l’échelle du Document 2, calculer la distance d qu’a parcourue la boule entre les
positions G0 et G5.
6) Donner l’expression de la vitesse moyenne vm de la boule entre les positions G0 et G5.
Calculer la vitesse moyenne vm en m / s.
7) Convertir la vitesse moyenne vm en km / h.
8) Comment peut-on qualifier le mouvement de la boule entre les positions G0 et G5 ?
(2 qualificatifs attendus).
9) Le terme « poids » de la phrase « Les boules ont un poids maximum de 7,25 kg » du
Document 1 est incorrect d’un point de vue scientifique, pourquoi ? Quel terme serait le plus
approprié ?
10) À quoi est dû le poids P d’un corps ? Est-ce une action mécanique de contact ou une action à
distance ?
11) Quelle relation existe-t-il entre le poids P d’un corps et l’intensité de la pesanteur gT ? Préciser
les unités.
12) Calculer alors le poids P d’une boule de bowling de 7,2 kg.
On prendra l’intensité de la pesanteur : gT = 10 JGN / kg
13) Donner les 4 caractéristiques du vecteur poids P de la boule de bowling.
/ 0,5
/ 0,5
/ 0,5
/ 0,5
/ 0,5
/ 0,5
/0,5
/1,0
/ 0,5
/ 1,0
/ 1,0
/0,5
/0,5
/2
NOM :
Prénom :
JJJG
14) Une force, notée R N , s’exerce également sur la boule de bowling. À quoi est due la force
JJJG
R N ? Est-ce une action mécanique de contact ou à distance ?
JG
15) Cette force compense parfaitement le
poids
P
lors de son mouvement entre les positions G0 et
JG
JJJG
G5. Représenter les deux forces P et R N sur le Document 3 ci-dessous en respectant
l’échelle : 1 cm représente 30 N en réalité.
/1,0
/0,5
/0,5
/0,5
Échelle : 1 cm sur le document représente 30 N en réalité
G
Document 3
16) À l’aide du Document 2 comment peut-on qualifier le mouvement de la boule entre les
positions G6 et G9 (2 qualificatifs) ? Justifier.
17) Dans le Document 1 on peut lire « Une fois la boule lancée, celle-ci va d’abord « glisser »
sur la partie huilée puis « accrocher » sur le sec pour se mettre à rouler avant de toucher,
éventuellement, les quilles ».
JG
Quel est la direction et le sens de la force f qui fait que la boule va « accrocher » sur la piste ?
JG
À partir de quelle position G sur le Document 2 observe-t-on l’influence de cette force f ?
/1,0
/1,0
/0,5
Le lendemain matin, le joueur de bowling ressent une douleur dans le bras qui lui a servi à lancer la boule.
Il décide de prendre un médicament antidouleur effervescent d’Efferalgan® contenant du paracétamol de
formule brute C8H9NO2.
La masse totale d’un comprimé effervescent est m comprimé = 6,0 g
Un comprimé effervescent d’ Efferalgan® contient une masse de paracétamol m C H NO = 500 mg.
8
9
2
Lorsqu’on introduit le comprimé dans l’eau il se dégage du dioxyde de carbone. La masse de dioxyde de
carbone qui s’est dégagée est mCO = 800 mg.
2
18) Calculer la masse molaire du paracétamol, notée M(C8H9NO2).
19) Calculer la quantité de matière de paracétamol présente dans le comprimé effervescent, notée
n C H NO .
/ 1,0
/ 1,0
20) Calculer le nombre de molécules de paracétamol, noté N , dans un comprimé effervescent.
21) Calculer la masse molaire du dioxyde de carbone, notée M(CO2).
22) Calculer la quantité de matière de dioxyde de carbone, notée n CO , dégagé par le comprimé
/ 1,0
/ 0,5
/ 0,5
effervescent lorsqu’il s’est dissous dans l’eau.
23) Sachant que le volume molaire des gaz à la température de la pièce est Vm = 24,0 L / mol
(L·mol−1), calculer le volume de dioxyde de carbone VCO qui s’est dégagé lors de la
/ 1,0
8
9
2
2
2
dissolution du comprimé effervescent dans l’eau.
Données :
Nombre d’Avogadro : NA = 6,02×1023 mol−1
Masses molaires atomiques : M(H) = 1,0 g / mol (g·mol−1)
M(N) = 14,0 g / mol (g·mol−1)
M(C) = 12,0 g / mol (g·mol−1)
M(O) = 16,0 g / mol (g·mol−1)