Collège Sadiki
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Devoir de contrôle n° : 2
Sciences physiques
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3 Sc-exp1
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Vendredi 18 -2-2005
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Prof : Cherchari
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On donnera l’expression littérale avant de passer à l’application numérique.
L’utilisation de la calculatrice non programmable est autorisée.
Numéroter les questions.
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Chimie ( 7 points )
Au cours d’un devoir de travaux pratiques de sciences physiques et après avoir réalisé le tirage au sort, les élèves Mehdi et Meriem ont eu le même sujet : « Identification d’un alcool A » . Le professeur leurs a préparé tout ce qu’il faut pour atteindre leur but qui est la détermination de la formule brute, la formule semi développée, le nom et la classe de l’alcool A.
/ Démarche adoptée par Mehdi
1) Mehdi a réalisé une réaction avec l’alcool A, il a remarqué le dégagement d’un gaz B qui décolore l’eau de dibrôme.
a - Identifier le gaz B.
b – De quelle réaction s’agit-il ?
2) Pour déterminer la formule brute de l’alcool A, Mehdi a réalisé la combustion complète de 0,3 g de l’alcool A, il a récupéré un volume V = 0,36 L d’un gaz, qui trouble l’eau de chaux , dans les conditions où le volume molaire est Vm = 24 L.mol-1 .
a – Ecrire l’équation de la combustion complète d’un alcool.
b – Montrer comment Mehdi a pu déterminer la formule brute de l’alcool A. On donne M(H) = 1 g.mol-1 M(C) = 12 g.mol-1 et M(O) = 16 g.mol-1 .
/ Démarche adoptée par Meriem
Tandis que Meriem a réalisé une réaction de l’alcool A avec le dioxygène de l’air, elle a obtenu un produit C qui, en présence de la D.N.P.H, a donné un précipité jaune, mais il est sans action sur le réactif de Schiff.
Quelle est la nature du produit C ?
De quelle réaction s’agit-il ?
Décrire cette réaction dans le cas d’un alcool primaire quelconque.
Pour trouver la formule brute de l’alcool A, Meriem a fait réagir 0,3 g de l’alcool A avec un excès de sodium, elle a récupéré une masse m = 5 mg d’un gaz qui, en présence d’une flamme, provoque une légère détonation.
Ecrire l’équation de la réaction du sodium avec un alcool quelconque.
Montrer comment Meriem a pu déterminer la formule brute de l’alcool A.
/ Résultats :
Quel est l’élève qui a pu atteindre le but fixé par le professeur.
Donner la formule semi développée, le nom et la classe de A.
Endéduire la formule semi développée et le nom du produit C.
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E
Physique ( 13 points )
xercice n° : 1 ( 7,5 pts )
 I- / On considère deux rails AA’ et CC’ conducteurs parallèls. Sur ces rails se déplace sans frottement une tige métallique MN. Les deux rails sont distants de L. On relie les extrémités A et C à un générateur de courant continu. Le circuit est plongé dans un champ magnétique B1 créé par un aimant en U ( Voir figure 1 )
Représenter sur le schéma de la figure 1 (à compléter et à remettre avec la copie).
La direction et le sens du champ magnétique créé par l’aimant en U.
Le sens de circulation des électrons dans le circuit.
Le vecteur force de Lorentz F exercée sur un électron libre qui se déplace à une vitesse V1 le long de la tige MN .
Calculer la valeur de F sachant que B1 = 2.10-2 T , e = 1,6.10-19 C et || V1||= 4.10-3 m.s-1 .
 II- / On supprime le générateur et on le remplace par un fil conducteur, le circuit ainsi modifié est plongé dans un champ magnétique uniforme B2 ( voir figure 2 ). A un instant pris comme origine des temps la tige MN se trouve sur AC, on la déplace parallèlement à elle même à une vitesse constante V2
1 ) En respectant le sens positif choisi, représenter le vecteur surface S ( S surface MACN ).
2 ) Montrer, qu’à un instant t quelconque, l’expression du flux du champ B2 à travers la surface S est égale à - ||B2|| .L. ||V2||.t.
3 ) Calculer la f.e.m induite dans la tige MN. On donne ||B2|| = 2.10-2 T, L = 40 cm et V2 = 5 m.s-1.
4 ) On considère la résistance R du circuit constante quelque soit la position de la tige MN sur les rails, Calculer l’intensité du courant induit i, on donne R = 10 . Représenter le sens de i.
Exercice n° : 2 ( 5,5 pts )
Une bobine de longueur l = 40 cm, de rayon R= 10 cm comportant N spires a une inductance L et une résistance r. on se propose de déterminer expérimentalement L, r et N.
1) Pour déterminer la résistance r de la bobine, on l’alimente par une tension de courant continue de valeur U = 6 V, le courant qui la traverse a une intensité constante I = 0,6 A.
a- Montrer que la tension aux bornes de la bobine est UB = r.I. = U
b- Endéduire la valeur de r.
2) Pour déterminer l’inductance L, on alimente la bobine par un générateur de courant variable qui débite un courant i(t) = 0,5.t + 0,2 ( i en A et t en s ).
a- Etablir l’expression de la tension uB en fonction de L et de t.
b- La représentation graphique de uB en fonction du temps est donnée par le schéma de la figure 3. A partir du graphe montrer que la valeur de L est égale à 1 H.
c- Etablir l’expression de l’inductance L. Calculer N.
d- Calculer l’énergie emmagasinée par la bobine à l’instant t = 0,4 s.
t (s)
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