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M. Diop – Première S2 - Année scolaire: 2010 - 2011 Retrouver l’épreuve et la c

M. Diop – Première S2 - Année scolaire: 2010 - 2011 Retrouver l’épreuve et la correction sur mon site http://physiquechimie.ecoles.officelive.com (1E SEMESTRE)- DEVOIR N°1 DE SCIENCES PHYSIQUES -(2H) Exercice 1 1) Nommer les composés organiques suivants : C H3 CH C C H CH3 CH C H C H3 CH2 CH3 CH2 Cl Br Br Br CH CH CH2 CH2 CH C CH C H3 CH3 CH3 F C H3 CH2 C H3 I C C C H CH2 CH3 CH3 Cl CH3 C3H7 CH3 C H3 CH2 CH CH2 C H CH2 C H2 CH C CH2 C H3 CH3 CH3 H 2) Proposer les formules semi-développées correspondantes aux noms suivant : a) 4-bromo-2fluoro-3 ,4,5-trimethyloctane b) 2,4-dichloro-2-fluoro-4,6-dimethylheptane c) 3-bromo-4,5-diethyl-1,1-dimethylcylohexane d) 1,3-dichloro-1,3-dimethylcylobutane Exercice 2 Par combustion complète de m1=3,6g d’un alcane A (le dioxygène est en excès), il se forme une masse m2=5,6g d’eau. 1) Équilibrer l’équation de la réaction en exprimant x,y et z en fonction de n : CnH2n+2 + xO2 ↔yCO2 + zH2O 2) Calculer la quantité de matière d’eau formée. 3) Trouver la formule brute de l’alcane. 4) Donner les formules de semi-développées et le nom de tous les isomères possédant cette formule brute. M. Diop – Première S2 - Année scolaire: 2010 - 2011 Retrouver l’épreuve et la correction sur mon site http://physiquechimie.ecoles.officelive.com Exercice 3 Une luge de masse M= 5 kg et son passager de masse m=30 kg glissent le long d’une pente inclinée DA d’un angle =15°, avec une vitesse constante V= 10 m·s-1. L’ensemble des forces de frottement est équivalente à une force unique Å f parallèle à la pente. 1) Calculer les valeurs de Å f et de la réaction Å R exercée par la piste sur le système luge-passager. 2) Calculer les travaux respectifs des différentes forces appliquées au système lorsque la différence d’altitude entre les points de départ D et d’arrivée A est h=150 m. 3) Vérifier que la somme des travaux des forces appliquées au système est nulle. 4) Calculer les puissances des forces qui s’exercent sur le système. 5) Arrivé en A au bas de la pente, l’enfant descend de la luge et décide de remonter en D, en tirant la luge à vitesse constante, à l’aide d’une corde. Soit = 45° l’angle entre la corde et la pente. a) Faire le bilan des forces appliquées au système luge. Les forces de frottements pourront être assimilées à une force unique Å f ’ parallèle à la pente d’intensité égale au cinquième du poids de la luge. Calculer les valeurs de Å f ’; de la réaction Å R exercée par piste sur la luge ; de la Tension Å T de la corde. b) Calculer les travaux respectifs des différentes forces appliquées à la luge si l’enfant va de A en D. En déduire leur somme. M. Diop – Première S2 - Année scolaire: 2010 - 2011 Retrouver l’épreuve et la correction sur mon site http://physiquechimie.ecoles.officelive.com CORRECTION DU DEVOIR Exercice 1 1) Nomenclature C H3 CH C C H CH3 CH C H C H3 CH2 CH3 CH2 Cl Br Br Br CH CH CH2 CH2 CH C CH C H3 CH3 CH3 F C H3 CH2 C H3 I C C C H CH2 CH3 CH3 Cl CH3 C3H7 CH3 C H3 CH2 CH CH2 C H CH2 C H2 CH C CH2 C H3 CH3 CH3 H 1,4,4-tribromo-7-chloro-2,3,5,6-tetramethylheptane 3-chloro-4-ethyl-2-iodo-2,3-dimethylheptane 1-ethyl-3,5,7-trimethylcyclooctane 2-ethyl-1-fluoro-6-isopropyl-1,3-dimethylcyclohexane 2) Formules semi développées CH3 CH C CH CH3 CH C H3 F CH2 CH2 CH3 Br CH3 C H CH C H CH2 C CH2 CH3 CH3 CH2 C H3 CH2 C H3 Br F C CH2 C CH2 CH CH3 Cl Cl C H3 CH3 CH3 C CH2 C CH2 Cl C H3 CH3 Cl 4-bromo-2-fluoro-3,4,5-trimethyloctane 3-bromo-4,5-diethyl-1,1-dimethylcyclohexane 1,3-dichloro-1,3-dimethylcyclobutane 2,4-dichloro-2-fluoro-4,6-dimethylheptane M. Diop – Première S2 - Année scolaire: 2010 - 2011 Retrouver l’épreuve et la correction sur mon site http://physiquechimie.ecoles.officelive.com Exercice 3 1) L’équation de la réaction s’écrit : CnH2n+2 + 3n+2 2 O2 ↔nCO2 + (n−1) H2O 2) Calculons la quantité de matière d’eau formé : nH2O= m2 MH2O = 5,6 18 =0,31mol 3) Formule brute de l’alcane : n1= n2 n−1 ð 3,6 14n+2= 0,31 n+1 4,35n+0,622=3,6n+3,6 ð 0,75n=2,98 ð n=4 d’où la formule C4H10 4) Les isomères possibles sont : CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 butane 2-methylpropane Exercice 4 1) Calcul de f et de R Principe d’inertie : Å f + Å P+ Å R N= Å 0 Ox : -Psinα+f=0 ð f=(M+m)×g×sinα=35×9,8×sin15=88,8N Oy : -Pcosα+RN=0 ð RN=(M+m)×g×cosα=35×9,8×cos15=331.3N R= f²+RN²= 88,82+331,32=343N R=343N, f=88,8N 2) Travail des forces WD↔A( ) Å f =-fAD=-f h sinα =-(M+m)g×sinα× h sinα =-(M+m)g×h=-35×9,8×150=-51450J WD↔A (Å P)=(M+m)g×h=35×9,8×150=51450J WD↔A(Å RN)=0 3) Remarquer que WD↔A( ) Å F ))=0 4) Puissance des forces : Δt= DA V = h Vsinα = 150 10×sin15 )=57,95s P(Å P) = W Δt =51450 57,95 =887,83W et P(Å f ) = -887,83W 5) β=45° a) bilan des forces - le poids Å P de la luge - la réaction Å R de la piste (avec Å R=Å R N+Å f ’) M. Diop – Première S2 - Année scolaire: 2010 - 2011 Retrouver l’épreuve et la correction sur mon site http://physiquechimie.ecoles.officelive.com - la tension Å T de la corde. Calculons l’intensité de chacune des forces - P=Mg=5×9,8=49N - f′=1 5P=1 5×49=9,8N - la réaction R n’est pas nécessaire car W( ) Å R )=W( ) Å f ’ car Å RÄ AD - la tension T : appliquons le principe d’inertie ð Å P+Å R+Å T=Å 0 ð Å P+Å R N+Å f ’+Å T=Å 0 Projetons la relation vectorielle suivant l’axe Ox : Psinα+0+f′+Tcosβ=0 ð T=(Psinα+f')/cosβ =(49×sin15+9,8)/cos45=31,79N Projetons la relation sur l'axe Oy: -Pcosα+Tsinβ+RN=0 ð RN=(Pcosα−Tsinβ)=(49×cos15−31,79×sin45)=24,85N R= 24,852+9,82=26,71N b) Travaux des forces W( ) Å T )=T×AD×cosβ=Tcosβ× h sin15=31,79×cos45× 150 sin15=13029,6J W( ) Å P )=-Mgh=-5×9,8×150=-7350J W( ) Å R )=W( ) Ä f' = -f'×AD=-f'× h sin15=-9,8× 150 sin15=-5679,6J Vérifier aisément que la somme est nulle uploads/Finance/ semestre-evoir-n-de-sciences-physiques-h-exercice-1 1 .pdf