Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Lycée : Ksar-Jedid Médenine Devoir de Synthèse n°2 Sciences physiques Mahdhaoui

Lycée : Ksar-Jedid Médenine Devoir de Synthèse n°2 Sciences physiques Mahdhaoui belgacem Année scolaire : 2008/2009 Classes : 4 ème Sc Durée : 3 heurs Chimie (7points) Exercice 1 Le produit ionique de l'eau à 25°C est Ke = 10-14 1) Donner la définition d'une base et d'une réaction acide-base selon Bronsted. 2) On considère les couples acide-base du tableau ci-dessus. Reproduire et compléter le tableau suivant : (voir document 1 de la page 5) N° 1 2 3 Acide − 4 HSO Base ...…………………. Couple acide/base …………………... …………………... …………………... Ka (acide/base) 1,3.10-2 …………………... 1,78.10-5 …………………. C 2 H 5 NH 2 ….……………… CH 3 COOH 3) a- Ecrire l'équation de la réaction acide-base mettant en jeu les deux couples (1) et (3) tel que HSO −4 est placé à gauche. b- Calculer la constante d'équilibre K de cette réaction. 4) a- Ecrire l'équation de la réaction permettant de définir la constante de basicité du couple (2). Calculer la valeur de cette constante sachant que le pKa relatif au couple est 10,8. b- Classer en justifiant les acides et les bases mis en jeu par ordre de force croissante. Exercice 1 On dispose d'une solution aqueuse d'acide éthanoïque CH 3 COOH de concentration C = 10-2 mol.L-1. Le taux d'avancement final de la réaction de cet acide avec l'eau est : f = 0,04. τ 1) a- L'acide éthanoïque est-il fort ou faible ? Justifier. b- Ecrire l'équation de dissociation de cet acide dans l'eau. 2) Dresser le tableau descriptif d'évolution du système en utilisant l'avancement volumique Yf. 3) a- Préciser les entités chimique, autre que l'eau, présentes dans la solution. b- Calculer leurs molarités. c- En déduire le pka du couple acide/base correspondant à l'acide éthanoïque et le pH de la solution. 1 4) a- Comparer la valeur de pH à la quantité " (pka − logC) ". 2 b- Conclure quant à la relation entre pH et C d'un tel acide. 1/6 Physique (13points) Exercice N°1 L'extrémité S d'une corde horizontale de longueur L = 0,5m est reliée à une lame vibrante animée d'un mouvement sinusoïdal transversal d'amplitude a et de fréquence N. L'autre extrémité de la corde est reliée à un système absorbant pour éviter toute réflexion. La lame commence son mouvement à l'instant t = 0s, la célérité de propagation de l'onde issue de S est notée v. La courbe I représente le diagramme du mouvement d'un point M situé à la distance OM = d = 25 cm de la source S. La courbe II représente le diagramme de la vitesse de la source S. YM (m) Courbe I t (s) Echelle : Pour les deux courbes Abscisse : 2,5 ms/div VS (ms-1) Pour la courbe II Ordonnées : 0,2π ms-1/div Courbe II t (s) 1) a- Déterminer la celerité de propagation de l'onde ainsi que sa longueur d'onde . b- Déduire à partir de ces deux courbes, la valeur algébrique de la vitesse du λ point M à l'instant de date t1 = 4.10-2 s. c- Ecrire les équations horaires du mouvement de la source S et celle du point M. 2) a- Représenter l'aspect de la corde, sur le document 2 de la page 5 à rendre avec la copie, à l'instant de date t2 = 3,5.10-2 s. b- Déterminer les abscisses des points de la corde qui à instant t3 = 4,5.10-2 s ont même élongation que le pont M et allant dans le sens positif des élongations. 3) On éclaire la corde à l'aide d'un stroboscope de fréquence Ne réglable. Quel aspect observé de la corde pour Ne = 25 Hz et Ne = 12,6 Hz ? 2/6 Exercice N°2 1) Rappeler le type d’onde que constitue un son. 2) Déterminer la valeur de la célérité du son dans l’air. 3) Pourquoi le signal correspondant à l’écho a-t-il une amplitude plus faible ? Exercice N°3 I- Un solide S de masse m est accroché à l'extrémité d'un ressort horizontal de raideur k dont l'autre extrémité est fixe. Le solide S est soumis à des frottements équivalents à une force f = -h v ou h est une constante  positive et v est le vecteur vitesse instantanée de S. De plus S subit une  force d'excitation F = F. i avec F = Fmsin2πNt. 1) a- Etablir l'équation différentielle du mouvement du solide S reliant x, b- En déduire celle reliant : v, dv et vdt . dt ∫ dx d2x et 2 . dt dt 3/6 2) En admettant que l'élongation du solide S en régime forcé est de la forme : x(t) = Xmsin(2πNt + ) Déterminer : aL'amplitude Xm en fonction de : N, Fm, k, h et φ m. bLe déphase ∆ = entre x et F en fonction de, N, k, h et m. 2) a- Montrer que φ φ la résonance d'élongation s'obtient à la fréquence Nr tel que : h2 2 2 Nr = N0 − avec N0 la fréquence propre du résonateur. Calculer N0 et Nr. 8π 2 m 2 On donne : m = 0,5 kg, k = 18 Nm-1 et h = 1,79 kg.m-1 cOn donne la courbe de la figure 1.  Expliquer qualitativement Figure 1 comment évolue l'amplitude Xm en fonction de N dans les cas suivants : frottement négligeable et frottement important.  Attribuer chaque au frottement adéquat. Trouver les expressions des amplitudes :  a0, a1, a2. II- L'oscillateur mécanique, précédemment étudié, est soumis à la même force excitatrice mais en faisant varier le coefficient de frottement h de l'amortisseur. 1) On se propose de dresser un tableau récapitulatif des analogies. Compléter les cases vides du tableau suivant : (voir document 3 de la page 5 à rendre avec la copie). Grandeur électrique Grandeur mécanique R L C i q 2) a- Faire la construction de Fresnel de l'oscillateur mécanique, par analogie avec celui correspondant au circuit RLC série. (Voir document 4 de la page 5 à rendre avec la copie). b- En utilisant la construction de Fresnel obtenue par analogie avec celle qui correspond à un F k 2 2 circuit RLC série, montrer que : Z = m = h + (m − ) ou Vm est la vitesse maximale de S Vm k m − et que le ω ω ω déphasage entre F et v est donné par . tg( F − v ) = h c- En déduire ω ϕ ϕ l'expression de la vitesse v en fonction du : temps, Fm, Z et v. 3) a- Donner φ l'expression de , correspondant à la résonance d'intensité. b- Quelle est son ω expression à la résonance de vitesse ? En déduire alors le déphasage entre la vitesse v et la force F. 4/6 Page à rendre avec la copie Chimie Exercice 1 Document 1 N° 1 2 3 Acide Base ...…………………. Nom :……………………….. Prénom :……………………. N° :…………………………. Couple acide/base …………………... …………………... …………………... Ka (acide/base) 1,3.10-2 …………………... 1,78.10-5 HSO −4 …………………. C 2 H 5 NH 2 ….……………… CH 3 COOH Physique Exercice N°1 Document 2 Echelle : Abscisse : Ordonnées : Exercice N°3 Document 3 Grandeur électrique Grandeur mécanique Document 4 R L C i q 5/6 Oscillation électrique Oscillation mécanique π 2 6/6 uploads/s1/ devoir-de-physique-bac 1 .pdf