Transcript Devoir n°2 - TD - GSRL
Groupe Scolaire Robert Léon BP 222 Grand-Bassam Année Scolaire : 2014 – 2015 EXERCICE 1 : (6 pts)
Une automobile est arrêtée à un feu rouge au point A. Quand le feu passe au vert l’automobiliste accélère pendant 8s avec une accélération de 2m.s
− 2
Classe : T
le
D
1
; Durée : 2 heures
jusqu’à ce qu’il arrive au point B avec la vitesse v 1 .
Sens du mouvement
1.
1.1
x’ v 0 A
ο i
B pour origine des temps l’instant où l’automobiliste quitte le feu au point A : (dans le cas d’un mouvement uniformément varié). x En choisissant un repère orienté vers le sens du mouvement du mobile et pour origine des abscisses le point A et Rappeler l’expression de la vitesse v en fonction de l’accélération a, du temps t et de la vitesse initiale 2.
1.2
Calculer la vitesse v 1 de l’automobiliste au point B. 2.1
Rappeler la relation entre v et x indépendante du temps t.
2.2
Calculer la distance AB. On prendra v 1 = 16 m.s
− 1 .
3.
4.
5.
Donner l’équation horaire x 1 (t) de l’automobile dans l’intervalle de temps [0s ; 8s]. À partir du point B, l’automobiliste roule à vitesse constante. 4.1
Quelle est la nature du mouvement de l’automobiliste sur ce tronçon ? Justifier votre réponse. 4.2
Donner l’équation horaire x ' 1 (t) de l’automobile pour t ≥ 8s. A l’instant du démarrage de l’automobiliste du feu c’est à dire au point A, un camion le dépasse avec une vitesse constante v 2 = 12 m.s
− 1 .
Au bout de combien de temps l’automobile rattrapera-t-elle le camion ?
EXERCICE 2
: (7 pts)
Dans cet exercice, les trois parties sont indépendantes. Un solide assimilable à un point matériel de masse m, se déplace sans frottement sur une piste ABOH située dans le plan vertical. La piste comporte : un tronçon rectiligne AB qui fait avec l’horizontale passant par A, un angle
un tronçon circulaire BO de centre C ; une partie rectiligne horizontale OH. A
α
B M
θ
y O
α
; H Sol x
1/2 http:physiquechimie.sharepoint.com
Données
: m = 200 g ,
α
Cours à domicile: 775136349
= 30° , g = 10 m.s
, BC = CO = r = 4 m
I.
II.
III.
1.
2.
1.
2.
3.
Montée du tronçon AB
. Le solide est lancé de A vers B. Déterminer l’accélération du mouvement entre A et B et en déduire la nature se son mouvement. Calculer la vitesse minimale avec laquelle il faut lancer le solide en A pour qu’il arrive en B avec une vitesse nulle.
Descente sur le tronçon BO
. Le solide quitte le point B avec une vitesse nulle. À un instant quelconque, sa position M est repérée par son abscisse angulaire
θ
=
( 9 ) .
Établir l’express ion de la vitesse linéaire du solide en M en fonction de g,
θ
et r. Établir l’expression de la valeur de la réaction de la piste sur le solide en fonction de m, g et Calculer la vitesse linéaire du solide au point O.
Mouvement sur la partie OH
. Le solide arrive en O à l’instant t = 0 avec une vitesse horizontale v
0
= 8,9 m.s
− 1 . θ
. Le mouvement du solide 1.
2.
3.
4.
1.
est assimilé à celui d’un solide en translation rectiligne et les frottements sont équivalents à une force
→ ,
parallèle à (Ox) et de valeur constante f = 0,4 N.
Établir le bilan des forces agissant sur le solide et les représenter sur un schéma. Le solide étant assimilé à son centre d’inertie G. Établir l’expression de l’accélération a du solide en fonction de f et m. Calculer sa valeur. En déduire la distance L = OH parcourue quand il s’arrête en H. Calculer la durée
∆
t du trajet.
EXERCICE 3 : (7 pts)
Les parties I et II sont indépendantes.
Partie I : mélange
On mélange V 1 = 30 cm 3 d’une solution d’acide chlorhydrique de concentration molaire C 1 = 10
− 2
mol.L
− 1
un volume V 2 de soude de concentration molaire C 2 = 1,5.10
− 2
et 2.
mol.L
− 1
. Calculer le pH de la solution de soude utilisée. Déterminer le volume V 2 de soude qu’il faut verser pour atteindre l’équivalence. 3.
4.
Pour V 2 = 11,3 cm 3 de soude versée, le pH du mélange vaut 2,5. Calculer la concentration molaire des espèces chimiques présentes dans le mélange. Pour V 2 = 17 cm
Partie II : dosage
3 de soude versée, déterminer le pH du mélange. Dans un bécher contenant V a = 100 mL d’acide chlorhydrique, on verse ; à l’aide d’une burette, une solution d’hydroxyde de potassium (KOH) de concentration C b = 0,1 mol.L
− 1
. Le tableau ci-dessous indique pour différentes valeurs du volume V en mL de la solution de base versée, les valeurs correspondantes du pH. V(mL) pH 0 1,5 3 5 7 7,5 2,2 2,3 2,4 2,7 2,8 8 3 8,5 8,7 9,3 9,3 10 3,4 3,7 10 10,4 10,8 10,5 11 11 13 15 17 11,2 11,4 11,6 11,7 1.
2.
3.
4.
5.
Faire le schéma du dispositif de dosage. Construire le graphe pH = f(V). Échelle : 1cm
↔
1 mL et 1cm
↔
1 unité de pH. Écrire l’équation bilan de la réaction de dosage. Déterminer les coordonnées du point d’équivalence et en déduire la concentration C a de l’acide chlorhydrique. Déterminer la valeur du pH pour V = 0 mL. On complétera ensuite le graphe.