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Cours à domicile: 775136349
Lycée El Hadji Omar lamine Badji
Année scolaire 2014-2015
Classe :1ère S 1
DEVOIR DE SCIENCES PHYSIQUES N°1
Premier semestre. Durée : 03heures
CHIMIE
EXERCICE 1 : (06 points)
La glycine est une poudre blanche dont la formule est du type C x H y O z N t . On mélange intimement
1,5 g de glycine avec de l’oxyde de cuivre Il (CuO) en excès ; on chauffe fortement et pendant
longtemps. On fait passer les gaz formés dans des barboteurs:
-Le premier barboteur contient de la ponce sulfurique, finalement sa masse a augmenté de 0,9g;
-Le deuxième barboteur contient de la potasse finalement sa masse a augmenté de 1,76g;
-Le diazote formé est récupéré en bout d’appareillage, il occupe à la fin un volume égal à 225cm3 ;
Le volume molaire des gaz dans ces conditions est de 22,5 L.mol-1.
1.1. Calculer les masses de carbone, d’hydrogène, d’azote et d’oxygène. (01 point)
1.2. Calculer les pourcentages massiques des éléments qui constituent le composé. (01 point)
1.3. Déterminer la formule brute la glycine de masse molaire M=75 g.mol-1 (01,50 point)
1.4. Equilibrer l’équation de la réaction suivante:
CxHyOzNt
+
CuO
CO 2 + H 2 O + N 2 + Cu (01 point)
1.5. Quelle masse de cuivre s’est-il forrré? (01,50 point)
Données: M(C)=12g.mol-1;
M(Cu) = 63,5 g.mol-1
M(H)=l g.mol-1;
M(O)=16 g.mol-1;
M(N)=14 g.mol-1;
EXERCICE 2 : (03,50 points)
Une glissière est formée de deux parties (fig. cicontre) : AB est un plan incliné de 30° par rapport à
l’horizontal, de longueur AB = l = 1 m ; BC est une
portion de cercle, de centre O, de rayon r = 2 m et
�����⃗,OB
�����⃗ ) = 60°. Dans tout le problème
d’angle : θ 0 = (OC
on prendra g = 10 m/s2 et on considérera les
frottements comme négligeables.
Un solide ponctuel, de masse m = 100 g, quitte A et
arrive en B.
2.1. Déterminer le travail du poids du solide de A à B
(01,50 point)
2.2. Le solide aborde la partie circulaire, déterminer le
travail de son poids de B à M. (02 points)
NB : Prendre θ = 30°
EXERCICE 3 : (04,50 points)
Deux personnes mettent en mouvement une clef en exerçant un couple de force �F⃗ 1 et �F⃗ 2 aux
�⃗ 2 restent orthogonales à la barre au cours de
extrémités A et B de la barre. Les directions de �F⃗ 1 et F
R
R
la rotation.
M. MBODJ PC
R
R
3.1- Calculer le moment du couple formé par �F⃗ 1 et �F⃗ 2 . Dépend-il
de la position de l’axe de rotation ∆ ? Justifier la réponse.
R
(01,50 point)
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R
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Données : F 1 = F 2 = 25N ; AB = 1m
3.2- Calculer le travail du couple lorsque la barre a effectué n = 10tours. Quel est le travail effectué
par une personne ? (01,50 point)
3.3- Quelle est la puissance moyenne du couple si la clef a effectué les 10 tours en τ = 5min ?
(01,50 point)
EXERCICE 4 : (06 points)
Pour remonter une charge de masse M = 500kg sur
un plan incliné de pente 50%, un ouvrier utilise un
treuil dont le tambour a pour rayon r = 20cm et la
manivelle une longueur L= 60cm
Les forces de frottement exercées par le plan sur la
charge sont équivalentes à une force unique ⃗f
d’intensité égale au centième du poids de la charge.
Sachant que le treuil tourne avec une vitesse
angulaire constante ω=30tours/min, calculer :
�⃗ exercée
4.1.1. L’intensité de la force F
perpendiculairement à la manivelle par l’ouvrier.
(01 point)
�⃗ exercée par le plan
4.1.2. L’intensité de la réaction R
sur la charge. (01,50 point)
4.2. L’ouvrier tourne la manivelle pendant une durée t = 3min :
4.2.1. Calculer le travail des forces qui s’exercent sur le treuil. (01,25 point)
4.2.2. Calculer le travail de l’ensemble des forces qui s’exercent sur la charge. (01,25 point)
4.3. Que vaut alors la puissance développée par l’ouvrier ainsi que la puissance développée par le
poids de la charge. (01 point)
On prendra g = 10m/s²
La chance est au bout de l’effort. AU TRAVAIL !
M. MBODJ PC
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