IA RUFISQUE/ LYCEE DE KOUNOUNE CITE MBABA GUISSE
DEVOIR N°1 DE SCIENCES PHYSIQUES
Classe : 1ère S2. Durée : 2 heures Profs. : M.Diagne
CHIMIE (8pts) Exercice N°1 (4 pts) L’un des composés oxygénés responsable de l’odeur du clou de girofle a un pourcentage massique en oxygène de 14%. La combustion complète d’une mole de ce composé nécessite 10mol de dioxygène et produit du dioxyde de carbone et de l’eau en quantité de matière égale. égale. 1- En notant CxHyOz la formule brute du composé recherché, écrire l’équation bilan bilan de la combustion. 2- Etablir les 3 relations liant x, y, et z à partir des données de l’exercice. En déduire la formule brute du composé. 3- Donner quatre formules semi-développées de ce composé Exercice N°2 (4 pts) L’analyse qualitative d’un composé organique montre qu’il est composé de carbone, hydrogène et oxygène. Alors que son analyse quantitative a conduit 66,7% de carbone 11,2% de d’hydrogène et 22,1% d’oxygène. A 100°C et à la pression de 0,90atm, sa masse volumique est 2,28g/L. est 2,28g/L. 1- Trouver la formule brute du composé 2- Donner les formules semi-développées de tous les isomères du composé
PHYSIQUE (12 pts) Exercice N°1 (6 pts)
Un treuil de rayon r = 10 cm est actionné à l’aide d’une manivelle de longueur L = 50 cm. On exerce une force F perpendiculaire à la la manivelle afin de faire monter une charge de masse m = 50 kg sur un plan incliné d’un angle α=30°. Le poids du treuil, de la manivelle et de la corde sont négligeables devant les autres forces qui leur sont appliquées (voir figure ci-contre). Les frottements au niveau de la corde sont négligés.
1-
Calculer la valeur de la force F pour qu’au cours de la montée, le centre de la charge soit en mouvement rectiligne uniforme
234-
Quel est le travail effectué par la force F quand la manivelle effectue N = 20 tours ? Quel est pendant ce temps la distance d parcourue par la masse m ? La manivelle est remplacée par un moteur qui exerce sur le treuil un couple de moment constant.
a.
Le treuil tourne de N = 10 tours. Le couple moteur fournit un travail égal à celui effectué par la force F lors de la rotation précédente. Calculer le moment du couple moteur. b. La vitesse angulaire du treuil est constant et égale à = 1 tr.s-1. Quelle est la puissance du couple moteur ? Exercice N°2 (6 pts) Un solide de masse m se déplace dans une glissière constituée d’une partie rectiligne BC suivie d’une partie circulaire de centre centre O et de rayon R. Les frottements existent tout le long du parcours de C à A et gardant une intensité constante f=0,02N. On donne m=100g ; R=0,5m ; BC=2m ;α=30° ; β=60° et g=10N/kg 1- Représenter les forces qui s’exercent s’exercent sur les tronçons CB , BE et EA 2- Calculer le travail de chacune des forces sur l’ensemble du parcours de C à A
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CORRECTION DU DEVOIR N°1 DE
Classe : 1ère S2. Durée : 2 heures Profs. : M.Diagne
SCIENCES PHYSIQUES
CHIMIE (8pts) Exercice N°1 (4 pts) 1-
CxHyOz + (x+
Ecrivons l’équation bilan de la combustion
) O2 2-
xCO2 +
H2O
0,5pt
Etablissons les 3 relations liant x, y, et z à partir des données de l’exercice
x= donc y=2x y=2x (1) 0,5pt d’autre part d’après le bilan molaire x+ =10 4x + y -2z=40 (2) -2z=40 (2) 0,5pt 0,5pt 12x + y -98z =0 (3) =0 (3) 0,5pt il y’a aussi n(CO2)=n(H2O)
Déterminons la formule brute : En remplaçant (1) dans (2) et (3) on a
la résolution de ce système nous donne z=1 ; x=7
De (1) on a y=14 d’où la formule brute est C7H14O
1pt ( 0,25x4pt)
3- Donnons 4 formules développées développées de ce composé OH OH H3C CH2-OH
OH
CH3 CH3
Exercice N°2 (4 pts) 1- Trouvons la formule brute du composé
Cherchons M : par définition PV=nRT= RT
AN : M=
PV= RT en simplifiant par V on a M= RT
M=77g /mol
1pt
il en résulte que x=4 ; y=8 et z=1
Soit CxHyOz la formule brute du composé 2-
d’où la formule brute du composé est : est : C4H8O Donnons les formules semi-développées de tous les isomères du composé
CH3-CH2-CH2-COH
1,5pt 0,5x3pt
CH3-CH(CH3)COH CH3-CO-CH2-CH3 . PHYSIQUE (12 pts)
Exercice N°1 (6 pts)
1- Déterminons la valeur de F
1pt
Système: Treuil
Bilan des forces: la force appliquée à la manivelle, ;la tension du fil et ) + ) =0 Appliquons le théorème des moments : ) +
: la réaction de l’axe
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F.L – F.L – Tr Tr +0 =0
F.L=Tr
Cherchons T : Prenons comme système : la masse m Bilan des forces : la tension du fil ; : la réaction du plan et Condition d’équilibre : d’équilibre : + + =
: le poids de la masse m
α Projection sur xx’ : xx’ : -T’ -T’ + P sin α =0 T’= m.g.r.sin m.g.r.sin α or T=T’ F.L= m.g.sin α F= AN : F= =50
F=50N
2-
1pt
Le travail effectué par la force F quand la manivelle effectue N = 20 tours θ= F.L.2π F.L.2πN AN : W( = 50x0,5x2π 50x0,5x2πx20 W( =3141j
W(
3- La distance d parcourue par la masse m d=s= r θ AN : d=0,10x2π d=0,10x2πx20 4- a) Calculons le moment du couple moteur
=θ Wc=W(
θ
AN :
b) La puissance du couple moteur
1pt
1pt
. π
P= Mxω Mxω AN : P= 10xπ ; P= 314,1w
1pt
1pt
Exercice N°2 (6 pts) 1-
Représenter les forces qui s’exercent sur les tronçons CB , BE et EA
0,75pt x3 2-
Calculons le travail de chacune des forces sur l’ensemble du parcours de C à A ( =0 j 0,5pt
= ( + ( + ( ( =m.g.BC.sin α (
AN :
=O,1x10x2xsin30=1 ; ( =1j (
0,5pt
=mgR(1-cos α ) AN : ( =O,1x10x0,5x(1-cos30)=0,067 ; ( =0,067j 0,5pt ( =- mgR(1+sin β) AN : ( =-O,1x10x0,5x(1+sin60)=- 0,933; ( =-0,933j 0,5pt (
= 1 + 0,067 - 0,933=0,134 ( =0,134 j (
0,25pt
= ( + ( + ( ( =-f xCB AN : ( =-0,02x2 = -0,04 ( =-0,04 j (
0,25pt
-fx -0,02x0,5x= -5,23x ; ( -5,23x j =-fxRx α AN : ( ( -fx -0,02x0,5x(+ ) =- 0,026 ; ( -0,026 j =-fxRx(β + ) AN : ( ( =-0,04 (
- 0,026= -0,071
-5,23x
donc
( =- 0,071 j
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0,5pt 0,5pt 0,25pt
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