cor-séance 2

EXERCICES ENTRAINNEMENT
1
PARTIE PHYSIQUE
EXERCICE : LA GRUE
Soit une grue soulevant un bloc de béton de masse m = 1 500 kg. Ce bloc est soulevé à l’aide d’un câble en acier,
rigide et tendu. La vitesse verticale du bloc est constante lors du soulèvement.
1) Dans quel référentiel vous vous
placez pour étudier le mouvement
du bloc de béton ?
On se place dans le référentiel
Terrestre.

EXERCICES ENTRAINNEMENT
2
2) Calculer le poids P du bloc de béton. Donner les autres caractéristiques du vecteur poids (Point
d’application, direction et sens)
Par définition, P = m x g ,
AN : P = 1 500 x 9,8 = 14 700 N ou 1,47.10
4
N
Les caractéristiques du poids sont donc les suivantes :
Point d’application : le centre d’inertie du bloc de béton G
Direction : suivant la verticale du lieu
Sens : de haut en bas
Valeur (norme) : 14 700 N
3) Quelle autre force s’applique au bloc de béton ?
L’autre force s’appliquant au bloc de béton est la tension du câble, notée T.
4) Donner les caractéristiques de l’autre force s’appliquant sur le bloc de béton. Justifier clairement.
D’après l’énoncé, le mouvement du bloc du béton est rectiligne uniforme car il monte à vitesse
constante. On étudie le bloc de béton dans le référentiel Terrestre, et le mouvement dudit bloc est
rectiligne uniforme, alors d’après le principe d’inertie, les forces qui s’appliquent au bloc de béton se
compensent.
On écrira alors P + T = 0 soit P = - T
On en déduit donc les caractéristiques de T :
Point d’application : l’attache du câble sur le bloc de béton
Direction : suivant la verticale du lieu
Sens : de bas en haut
Valeur (norme) : 14 700 N
5) Représenter ces forces sur le schéma suivant avec une échelle adaptée. On schématisera le bloc de béton
par un point.
P
G
Bloc de
béton
T

EXERCICES ENTRAINNEMENT
3
EXERCICE : LA VITAMINE C
La vitamine C (acide ascorbique) est un médicament vendu sous forme de comprimé. Un comprimé contient m =
500 mg d’acide ascorbique.
La formule brute de l’acide ascorbique est C
6
H
8
O
6
:
1) Calculer la masse molaire M de l’acide ascorbique.
M = 6xM
C
+ 8xM
H
+ 6xM
O
M = 176 g.mol
-1
2) Combien de moles d’acide ascorbique y a-t-il dans un comprimé ?
n = m/M
AN : m = 0,500 g M = 176 g.mol
-1
n = 2,84x10
-3
mol
On prépare 100 mL de solution de vitamine C en dissolvant un comprimé dans une fiole jaugée de 100 mL.
3) Calculer la concentration molaire c de la solution obtenue.
c = n/V c = m/(MxV)
AN : m = 0,500 g M = 176 g.mol
-1
V = 0,100 L.
c = 2,84x10
-2
mol.L
-1
La vitamine C est également présente dans les fruits. Un verre de jus d’orange (V=20mL) possède une
concentration molaire en acide ascorbique de c
jus
= 2,90 x 10
-3
mol.L
-1
.
4) Calculer la quantité d’acide ascorbique, n
jus
, contenue dans ce verre.
n
jus
= c
jus
x V
AN : V=20x10
-3
L c
jus
= 2,90 x 10
-3
mol.L
-1
. n
jus
= 5,8x10
-5
mol
5) Calculer la masse, m
jus
, d’acide ascorbique correspondante.
m
jus
= n
jus
xM m
jus
= c
jus
x VxM

EXERCICES ENTRAINNEMENT
4
AN : V=20x10
-3
L c
jus
= 2,90 x 10
-3
mol.L
-1
. M = 176 g.mol
-1
m
jus
= 1,02x10
-2
g
6) Combien de verres faudrait-il boire pour remplacer l’utilisation d’un comprimé ?
Nombre de verre = m/ m
jus
AN : m= 0,500 g m
jus
= 1,02x10
-2
g
Nombre de verre = 49
On prépare une boisson à l’orange en prélevant 10mL du jus d’orange précédent, en le plaçant dans une bouteille
d’un demi litre et en complétant avec de l’eau.
7) Quelle est la concentration molaire c’ en acide ascorbique de la boisson obtenue.
Lors d’une dilution il y a conservation de la quantité de matière du soluté.
Soit :
c’ xV’ = c
jus
xV
jus
c’ = c
jus
xV
jus
/V’
AN : c
jus
= 2,90 x 10
-3
mol.L
-1
V’ = 0,50 L V
jus
=10x10
-3
L
c’ = 5,8x10
-5
mol.L
-1
EXERCICE : ÉLABORATION D’UNE SOLUTION
On dissout une masse m = 3,10 g de cristaux de diiode hydratés dans 100 mL d’eau distillée. On obtient une
solution de concentration molaire de 1,00 x 10
-1
mol.L
-1
. Les cristaux sont hydratés car chaque molécule de diiode
est entourée d’un certain nombre n de molécules d’eau H
2
O : le corps dissous a pour formule brute I
2,
n H
2
0.
Déterminer n.
c = n/V = m/(MxV) donc M = m/(cxV) et M = 2xM
I2
+ nxM
H2O
Donc n = (m/(cxV) -2xM
I2
)/M
H2O
AN : m = 3,10 g c = 1,00 x 10
-1
mol.L
-1
V = 0,1 L
n = 3