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Page 1 sur 4 (BBA) Compétences disciplinaires évaluées : CD1 : Elaborer une explication d’un fait ou d’un phénomène de son environnement naturel ou construit en mettant en œuvre les modes de raisonnement propres à la physique, la chimie et à la technologie. CD2 : Exploiter la physique, la chimique et la démarche technologique dans la production, l’utilisation et la réparation d’objet technologique. CD3 : Apprécier l’apport de la physique, chimique et de la technologie à la vie de l’homme. Critère de Perfectionnement : CTV N°8 : Communiquer de façon précise et appropriée. PARTIE / A PHYSIQUE ET TECHNOLOGIE Contexte : Pour préparer efficacement ses élèves au baccalauréat, un professeur des PCT du CEG GOGOUNOU les conduit au laboratoire dans le but de vérifier les objectifs suivants : L’utilisation des lois de Newton et les théorèmes qui en découlent Identifier le champ de force pouvant permettre la séparation des isotopes et expliquer la différence de trajectoire observée dans les champs électrostatiques uniformes SUPPORT : Informations relatives au déplacement d’un palet sur une piste de jeu On considère une piste de jeu dont le profil en coupe verticale ABCDE est représenté par la figure 1 La portion (AB), parfaitement lisse, présente une dénivellation h entre ses extrémités A et B. Elle se raccorde tangentiellement au point C à la portion horizontale rugueuse BC. La portion CDE est circulaire de centre O et de rayon r La référence de l’énergie potentielle de pesanteur est dans le plan horizontal (z = 0 m) contenant les points B , C et E Les forces de frottements sont supposées négligeables sur toutes portions AB et CDE. Par contre sur la portion BC, elles existent et équivalent à une force unique constante . FIGURE 3 DEUXIEME DEVOIR SURVEILLEE DU PREMIER SEMESTRE ANNEE ACADEMIQUE : 2018- 2019 EPREUVE :PCT CLASSE : Tle D DUREE : 04 COEF : 04 Page 2 sur 4 Un palet, assimilé à un solide ponctuel G et de masse m est lâché sans vitesse initiale, glisse le long de la piste. il parvient au point C avec une vitesse nulle puis bascule sur la portion CDE suivant un guide On donne : z ( O ) = 0 m et Z(A) = 0,8 m ; intensité de pesanteur g = 10 N /kg ; m = 200 g ; BC = L = 5 m ; r = OM = 1 m ; ( , ) = Informations relatives au mouvement de particules chargées dans les champs de forces . Masse et charge d’un ion : m = Au ; q = +ne Unité de masse atomique : 1u = 1,67.10-27 kg et charge élémentaire : e = 1,67.10-19 C Tension entre les plaques P1 et P2 : = > 0 Distance entre les plaques P1 et P2 : d0 = 60 cm. Le champ électrostatique entre les plaques A et B a pour intensité : E = 5000 V/m. Les isotopes à séparer sont des ions 200 et 202 de mercure . Les ions sont émis avec une vitesse négligeable à travers l’ouverture O1 de la plaque P1 . Les isotopes 200 et 202 du mercure arrivent en O2 respectivement avec les vitesses ! "# . On donne : ! = 9,0. 10'm/s. En replaçant le champ électrostatique par un champ magnétique ( , d’intensité B = 0,5 T, on obtient une situation de la figure 2. On suppose que le mouvement des particules a lieu dans le vide et que leur poids est négligeable devant les autres forces auxquelles elles sont soumises. Tâche : Expliquer les faits et apprécier l’apport de la PCT sur la vie de l’homme. 1. 1.1 Déterminer l’intensité f de la force de frottement sur la portion BC . 1.2 Exprimer l’intensité de la réaction de la piste sur le palet en un point M. 1.3 Calculer les vitesses du palet respectivement en D et en E et justifier que le mouvement ultérieur du palet est périodique. 2. 2.1 Donner les caractéristiques du vecteur champ électrostatique entre les plaques P1 et P2 puis calculer la vitesse d’un ion 202 en O2 . 2.2 Donner le sens du vecteur champ électrostatique pour que les ions sortent par le point S puis établir l’équation de la trajectoire et sa nature . Page 3 sur 4 2.3 Exprimer , pour l’ion mercure l’ordonnée yS du point de sortie S et prendre position par rapport à la possibilité du champ électrostatique de séparer les isotopes . 3. 3.1 Préciser la nature de la trajectoire d’ion mercure entre les plaques P1 et P2 puis justifier la différence de la trajectoire observée dans les champs et . 3.2 Donner le sens du vecteur champ magnétique uniforme ( pour que les ions soient recueillis sur la plaque sensible puis expliquer la nature du mouvement des ions dans le champ ( . 3.3 Exprimer les rayons R1 et R2 des trajectoires des isotopes 200 et 202 en fonction de B , e , m1 , m2 et UO puis prendre position par rapport à la possibilité du champ magnétique à séparer les isotopes du mercure . PARTIE/B CHIMIE ET TECHNOLOGIE Contexte : En 1923 , Johannes Nicolaus Br∅nsted , un chimiste danois , a proposé une théories sur les acides et les bases .Selon cette théorie , un acide est donneur d’ions hydrogène , tandis que la base est un accepteur de ces ions .Lorsqu’elles réagissent partiellement avec de l’eau , les espèces acides ou basiques sont dites faibles .Ainsi les indicateurs colorés sont des exemples typiques d’acides faibles ou de bases faibles .Très utilisé en chimie , ils permettent d’évaluer le pH d’une solution . Les crampes douloureuses sont dues à l’apparition de l’acide lactique dans les muscles. Un test d’effort sur un cheval par le dosage de l’acide lactique peut permettre d’apprécier la condition physique de l’animal après une fête de la gaani de Zougou Pantrossi. On cherche à apprécier l’impact de l’acide lactique produit dans les muscles du cheval sur sa condition physique. SUPPORT : Informations sur quelques solutions d’acide et de base faibles. Quatre solutions ont été obtenues en dissolvant quatre solutés dans l’eau. Sur la base des informations disponibles, trois élèves ont trouvé trois différentes valeurs de pH de chaque solution. Ces valeurs sont contenues dans le tableau ci-dessous Solution Soluté Molarité en mol/L pka Valeurs de pH proposées S1 HCOOH 10-1 3,8 5,4 2,4 8,2 S2 CH3COOH 10-8 4,8 4,2 8,0 Voisin de 7,0 S3 NH4Cl 10-1 9,2 5,1 11,5 1,O S4 C6H5COONa 10-2 4,2 3,6 7,0 8,3 Information sur le test d’effort d’un cheval. Les tests d’effort sont pratiqués par des vétérinaires afin d’évaluer la condition physique des chevaux. Ils sont basés sur le dosage de l’acide lactique présent dans le sang de l’animal après un effort physique. Le cheval a subi un test similaire trois semaines auparavant. Pour une vitesse donnée, un cheval est autant plus performant que la concentration en acide lactique dans son sang est faible. Pour ce test similaire, le cheval a couru durant trois minutes à la vitesse de 500 m.min-1 et sa concentration massique en acide lactique est Cmo = 0,2 g/L. Dosage de l’acide lactique après une phase du test. L’acide lactique est un composé fonctionnel de formule semi – développée H3C-CH(OH)-COOH qu’on désignera par AH Page 4 sur 4 On fait courir un cheval durant trois minutes à la vitesse de 500 m.min-1. Un vétérinaire prélève ensuite sur ce cheval un volume V = 1,00 mL de sang dont il extrait tout l’acide lactique (par des procédés non décrits ici). Cet acide est dissous dans l’eau pour obtenir une solution S de volume VA = 8,00 mL. Il réalise le dosage de la totalité de cette solution S par une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium de concentration molaire CB = 1,00x10-3 mol/L en présence d’un indicateur coloré. L’équivalence acido-basique est obtenue pour un volume de solution d’hydroxyde de sodium ajouté VBE = 4,0 mL. Masse molaire de l’acide lactique : M(AH) = 90 g.mol-1. pka du couple acide lactique /ion lactate ou (AH/A-) : pKa = 3,9 On néglige les concentrations des ions H3O+ et OH- devant celles des autres espèces chimiques à l’équivalence acido-basique. Produit ionique de l’eau à 25°C : Ke = 10-14. Zone de virage des indicateurs colorés disponibles. Indicateur coloré Zone de virage Indicateur coloré Zone de virage Jaune d’alizarine 10,0 – 12,1 Hélianthine 3,1 – 4,4 Bleu de Bromothymol 6,0 – 7,6 Rouge de crésol 7,2 – 8 ,8 Tâche : Expliquer des faits, décrire l’utilisation du matériel appropriée et apprécier l’apport des PCT à la vie de l’homme Consigne : 1. 1.1 uploads/Geographie/ devoir-terminale.pdf
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- Publié le Mar 02, 2022
- Catégorie Geography / Geogra...
- Langue French
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