Remerciez-le!

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

13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 1 sur 12 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL Session 2013 PHYSIQUE-

13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 1 sur 12 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL Session 2013 PHYSIQUE-CHIMIE Série S Enseignement Obligatoire Et Enseignement de Spécialité 13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 2 sur 12 EXERCICE I - ACIDE LACTIQUE ET MÉDECINE ANIMALE (7 points) Eléments de correction Barème Notions et contenus Compétences L’acide lactique 1.1.1 0,25 Formule topologique des molécules organiques Utiliser la représentation topologique des molécules organiques. 1.1.2 0,25 0,25 Acides carboxyliques , alcools (1ère S) Associer un groupe caractéristique à une fonction dans le cas des alcools et acides carboxyliques. 1.1.3 La molécule est chirale car elle possède un atome de carbone asymétrique. Ces deux stéréoisomères sont images l’un de l’autre dans un miroir : ils sont liés par une relation d’énantiomérie. 0,25 0,5 0,25 Chiralité Carbone asymétrique Représentation de Cram énantiomérie Reconnaître des espèces chirales à partir de leur représentation. Identifier les atomes de carbone asymétrique d’une molécule donnée. Utiliser la représentation de Cram. A partir d’une représentation, reconnaître si des molécules sont énantiomères. groupe carboxyle : fonction acide carboxylique groupe hydroxyle : fonction alcool OH OH 13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 3 sur 12 1.2.1 Le spectre IR n° 1 est celui de l’acide lactique. La bande O-H n’est présente que sur le spectre IR n° 1. 0,5 Spectres IR Exploiter un spectre IR pour déterminer des groupes caractéristiques à l’aide de tables de données. Argumenter. 1.2.2 On attend à priori 4 signaux dans le spectre RMN de l’acide lactique car on dénombre 4 groupes de protons équivalents dans la molécule (2 singulets correspondant respectivement aux protons de OH et de COOH ; 1 doublet pour les protons de CH3 et 1 quadruplet pour celui de CH). 1 Spectres RMN du proton Relier un spectre RMN simple à une molécule organique donné. Identifier les protons équivalents. Argumenter. 2. Test d’effort d’un cheval 2.1.1 AH + HO- → A- + H2O 0,25 Réaction support de titrage Etablir l’équation de la réaction support de titrage à partir d’un protocole expérimental. 2.1.2 CS = C1 × VE / VS = 1,00 × 10-3 × 4,0 / 50,0 = 8,0 × 10-5 mol.L-1 0,5 Dosage par titrage direct, équivalence dans un titrage 13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 4 sur 12 2.1.3 S S C ∆C = VE ∆VE d’où S ∆C = VE ∆VE x CS = 0 , 4 4 , 0 x 8,0 x 10-5 = 8 x 10-6 mol.L-1 (8,0 - 0,8) × 10-5 mol.L-1 ≤ CS ≤ (8,0 + 0,8) × 10-5 mol.L-1 0,25 0,25 Incertitudes et notions associées Expression et acceptabilité du résultat Évaluer, à l’aide d’une formule fournie, l’incertitude d’une mesure obtenue lors de la réalisation d’un protocole dans lequel interviennent plusieurs sources d’erreurs. Maîtriser l’usage des chiffres significatifs et l’écriture scientifique. 2.1.4 C = CSexp x 50 = (8,0 ± 0,8) x 50 × 10-5 = (4,0 ± 0,4). 10-3 mol.L-1 (4,0 - 0,4) × 10-3 mol.L-1 ≤ C ≤ (4,0 + 0,4) × 10-3 mol.L-1 0,25 0,25 Maîtriser l’usage des chiffres significatifs et l’écriture scientifique. 2.2 Cm = C .M = (4,0 ± 0,4) x 90 x 10-3 = (0,36 ± 0,04) g.L-1 pour une vitesse de 500m/min D’après l’encadrement, la valeur minimale est de : 0,36 - 0,04 = 0,32 g.L-1 pour 500m/min 0,32 g.L-1 est supérieure à 0,2g.L-1 ( valeur enregistrée pour ce même cheval à une vitesse de 500m/mn trois semaines auparavant) « Pour une vitesse donnée, un cheval est d’autant plus performant que la concentration en acide lactique de son sang est faible » donc le cheval est actuellement en moins bonne forme que trois semaines auparavant. 0,25 0,5 0,25 Acceptabilité du résultat Commenter le résultat d’une opération de mesure en le comparant à une valeur référence. Raisonner, argumenter. 3. Polymérisation de l’acide lactique 3.1 La polymérisation est lente car « il faut laisser chauffer pendant environ 30 minutes » 0,25 Réactions lentes, rapides; durée d’une réaction chimique 13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 5 sur 12 3.2 La température est un facteur cinétique. C’est donc un paramètre influençant l’évolution temporelle de la réaction. 0,25 Facteurs cinétiques La température : paramètre influençant l’évolution temporelle d’une réaction chimique. 3.3 On réalise la synthèse de l’acide polylactique selon le même protocole mais sans ajouter d’acide sulfurique. On compare au bout de la même durée la quantité d’acide polylactique formé. L’acide sulfurique étant un catalyseur, on doit obtenir moins de produit que précédemment. 0,5 Catalyse 13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 6 sur 12 EXERCICE II - LE RUGBY, SPORT DE CONTACT ET D’EVITEMENT (8 points) Eléments de correction Barème Notions Contenus Compétences exigibles 1. Le rugby, sport de contact 1.1 Ces vitesses sont définies dans le référentiel terrestre. 0,25 Choisir un référentiel d’étude. 1.2 Puisque le système est isolé, il y a conservation de la quantité de mouvement. p = p Or pi = 0 + m2v2 et pf = (m1 + m2).vf Donc : vf = 2 1 2 2 m m v m + = 115 110 115 0 , 5 + × = 2,6 m.s-1 0,25 0,5 0,5 Conservation de la quantité de mouvement d’un système isolé 2. Le rugby, sport d’évitement (4 points) 2.1.1 D’après la deuxième loi de Newton : dt p dr = ∑ ext F r Ici m = cte : dt p dr = m dt v dr = m a r soit : ma r = mg r Alors : ax = 0 et ay = -g 0,25 0,25 0,5 Lois de Newton Connaître et exploiter les lois de Newton. 2.1.2 Comme à t = 0 , vx = v0cosα et vy = v0sinα, il vient : vx = v0cosα et vy = - gt + v0sinα. Puis : Comme à t = 0, x = 0 et y = 0, il vient : x(t) = (v0 cosα)t et y(t) = – 2 1 g t2 + (v0 sinα)t 1 Mettre en œuvre les lois de Newton pour étudier des mouvements dans le champ de pesanteur uniforme. 2.1.3 x(t) = (v0 cosα)t d’où : t = α cos v x 0 et y(x) = - 2 0 ) α cos v ( 2 g x2 + (tanα) x 0,25 Mettre en œuvre les lois de Newton pour étudier des mouvements dans le champ de pesanteur uniforme. 13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 7 sur 12 2.1.4 2 (0,5 par graphe) Mettre en œuvre les lois de Newton pour étudier des mouvements dans le champ de pesanteur uniforme. vx = v0 cosα fonction constante x(t) = v0 cosα×t fonction linéaire vy = -gt + v0 sinα fonction affine y(t) = - 1/2 gt2 +v0sinα×t parabole 13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 8 sur 12 2.2.1 Par le calcul : y(t) = – 2 1 g t2 + (v0 sinα)t = 0 soit t (– 2 1 g t + (v0 sinα) = 0 Pour t = 0 ou t = g sin v 2 0 α = 81 , 9 60 sin 10 2 × × = 1,8 s Graphiquement : 0,5 0,25 0,5 Mettre en œuvre les lois de Newton pour étudier des mouvements dans le champ de pesanteur uniforme. 2.2.2 1ère méthode : Pour que la chandelle soit réussie, la vitesse du joueur doit être égale à la composante horizontale vx de la vitesse du ballon donc v1 = 5 m.s-1. 2ème méthode : v1 = d/t, t ayant été déterminé au 2.2.1 et d = 9 m d’après la courbe x(t) d’où v1 = 5 m.s-1. 0,5 0,5 13PYSCOLI1/13PYSCSLI1 Page 9 sur 12 EXERCICE III - LE TRES HAUT DEBIT POUR TOUS (5 points) 1. Procédés physiques de transmission d’informations Exemple de synthèse : Nous pouvons citer trois types de support de transmission de l’information : le fil de cuivre, la fibre optique et les transmissions hertziennes. Pour guider la lumière, la fibre optique comprend un cœur, où l’énergie lumineuse est confinée, et une gaine, dotée d’un indice de réfraction plus faible. Lors du passage d’un milieu donné d’indice n1 dans un milieu moins réfringent d’indice n2, le rayon réfracté n’existe pas toujours. Il existe un angle limite θlim au-delà duquel le rayon de lumière ne change pas de milieu. Ce rayon est alors complètement réfléchi : c’est le phénomène de réflexion totale (documents 6 et 7). Les avantages de la transmission de données par fibre optique sont nombreux. Les fibres optiques ne sont pas sensibles aux interférences extérieures. La perte de signal sur une grande distance est bien plus faible par rapport à une transmission électrique dans un conducteur métallique. Les fibres ne s’échauffent pas et permettent de transporter simultanément une grande quantité d’informations (document 5). La pose de fibre optique génère des coûts importants à cause des travaux d’enfouissement. Contrairement au réseau en cuivre, la fibre optique ne dessert pas toutes les localités en France d’où les efforts financiers conséquents que vont devoir réaliser les régions (coût global pour les institutions en Bretagne : 1,8 milliards d’euros) (documents 1 et 5). En conclusion, « il n’y a pas de solution unique, il n’y a pas de solution pérenne ». Points clés : Trois types de support de transmission de l’information : le fil de uploads/Finance/ abdelhakim-trop-imp-s-physique-chimie-obligatoire-2013-liban-corrige-officiel.pdf