Transcript Devoir premier semestre 2013

LYCEE de TOKOIN
BP. 320 – Tél. 22-21-21-34
LOME –TOGO
ANNEE SCOLAIRE 2013
2013-2014
2014
DEVOIR SURVEILLE DU PREMIER SEMESTRE
EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES
Savoir pour mieux servir
Classe : TD Durée : 3h Coef. 3
Exercice 1 Alcools
Soit un composé mono oxygéné sur lequel on effectue les tests suivants :
a) A réagit sur une solution diluée acide, de dichromate de potassium ; la solution obtenue S est verte.
b) Les vapeurs obtenues en chauffant donnent un précipité jaune orangé dans une solution de
2,4 −
.
c) Ces mêmes vapeurs considérées dans une solution de nitrate d’argent ammoniacal provoquent la
formation d’un miroir d’argent.
d) Les tests b. et c. sont négatif si A réagit avec un excès de solution acide concentrée de dichromate
de potassium ; donne alors un produit unique B. Le composé A, seul, n’a pas d’action sur la 2,4 −
.
1- Interpréter chacun des résultats expérimentaux et conclure sur la fonction chimique rencontrée dans
le composé A
2- On fabrique un litre d’une solution aqueuse ’ de , de concentration = 15,3 ⁄ . Cette solution
colore en jaune le bleu de Bromothymol. A
= 50
de solution ’ contenant 2 gouttes de Bleu de
Bromothymol on doit ajouter
= 37,5
de solution d’hydroxyde de sodium de concentration
⁄ pour obtenir la coloration verte. En déduire la concentration
molaire volumique
= 0,2
molaire volumique de dans S’ainsi que la masse molaire de
3- La chaine carbonée de est saturée, ramifiée et non cyclique. Déterminer la formule brute de et
montrer qu’il existe trois isomères possibles
,
,
pour B et , ,
pour A. Donner les
formules semi-développées de ces isomères.
4- Ecrire les équations-bilan des réactions suivantes :
a) Réaction de avec une solution acidifiée de
!" en défaut.
b) Réaction de avec la liqueur de Fehling.
On donne : les masses molaires atomiques en #⁄$%& : ( = ) ; + = ), ; - = )..
Exercice 2 Amines
1-On considère une amine aliphatique A comportant n atomes de carbone dans sa structure. Le
traitement, par le dioxygène de l’air, de
= 5,9 de A donne 0 = 1,12ℓ de diazote dans les
conditions normales de température et de pression du ! et de l’eau.
a) Définir les termes suivants : amine, amine aliphatique.
b) En partant des trois classes d’amines, établir la formule générale des amines aliphatiques
c) En prenant la formule de A sous la forme 2 3 , écrire l’équation-bilan puis déterminer la masse
molaire de A
Déterminer la formule brute de l’amine A.
d) Ecrire les formules semi développée possibles de l’amine A et les nommer.
2- L’amine A comporte dan sa structure, le groupe isopropyle (1-Méthyléthyle).
a) Ecrire l’équation bilan de la réaction de A sur l’eau. Quelle propriété de l’amine est ainsi mise en
évidence ? Justifier.
Retrouver vos épreuves sur www.bienetudier.com
b) L’action de l’iodométhane sur l’amine A conduit à la formation de trois composés organiques.
Ecrire les équations et nommer à chaque fois le produit organique formé. A qui doit-on les réactions
B
observées dans la question 2-b). Quelle propriété des amines est ainsi mise ?
Exercice 3 Mécanique
67
1- Un solide M, de masse = 200 , est lancé, vers le haut, d’un point A
87
sur un plan incliné dont la ligne de grande pente AB fait un angle α avec
α
A
l’horizontale. La valeur de la vitesse 04 de lancement du solide du point A est
04 = 12 ⁄5. Une force de frottement de valeur f, de norme constante, dirigée en sens contraire du
mouvement, s’exerce sur le solide M, à la montée et à la descente.
On prendra pour origine des temps l’instant de lancement pour tout le mouvement du solide M (montée
comme descente). Les deux mouvement seront étudiés dans le repère (A, 67, 87). On prendra g = 10m.s-2.
a) Après avoir fait l’inventaire des forces s’exerçant sur le solide M, en montée, puis en descente,
donner les expressions littérales des accélérations a1 (mouvement de montée) et a2 (mouvement de
descente) en fonction de m, g, f et α. Quelle est la nature du mouvement dans chaque cas ?
b) En déduire les expressions des vitesses V1 (montée) et V2 (descente) en fonction de a1, a2, VA et t.
2- Un relevé de la valeur algébrique de la vitesse de M en fonction du temps nous
donne la courbe suivante :
V
12
a) A partir du relevé, déterminer les valeurs numériques de a1 et a2 de la
question 1-a) précédente.
2
5
b) En déduire les valeurs numériques de f et α.
0
t
c) Calculer la vitesse de M quand il repasse en A.
-12
Exercice 4 Mécanique
Au cours d’une course de vélo, on étudie le mouvement d’un cycliste A. Dans le souci de simplifier le
problème, les hypothèses suivantes sont faites :
-l’effort fourni par le cycliste pour faire avancer le vélo équivaut à une force d’intensité constante F ;
-les forces de frottement, lorsqu’elles existent, sont indépendantes de la vitesse du cycliste et
équivalent à une force unique d’intensité 9 = 50 , colinéaire et opposée à la vitesse.
La masse du cycliste et du vélo est m = 80kg. Le départ est donné sur une voie rectiligne horizontale, à
la date t = 0, le long d’une ligne perpendiculaire à la voie, en O, origine des espaces.
On prendra = 9,8 /<
1- Le cycliste accélère et après un parcourt de 100 , il acquiert une vitesse de valeur 0 = 36< /ℎ.
a) Calculer l’accélération du mouvement au cours de cette phase.
b) Calculer l’intensité F de la force motrice si l’on admet l’existence des forces de frottements.
c) Au bout de combien de temps cette vitesse a-t-elle été acquise ?
d) Quelle est la puissance développée par le cycliste à cet instant ?
2- Le cycliste est animé maintenant d’un mouvement rectiligne uniforme de vitesse 0 = 36< . ℎ@ .
Les forces de frottements étant maintenues et la trajectoire horizontale, déterminer la puissance motrice
développée par le cycliste.
3- Avec la vitesse 0 = 36< . ℎ@ , le cycliste aborde un virage de rayon = 100 . Quel doit être
l’angle α d’inclinaison du virage pour que le cycliste se maintienne sur sa trajectoire s’il n’y a aucun
frottement ?
4- Le cycliste A se trouve maintenant à une distance A = 100 de la ligne d’arrivée. Il devance son
adversaire immédiat B de 50 . Le cycliste A roule à la vitesse04 = 40< . ℎ@ et le cycliste B qui
roulait à la vitesse 0B = 36< /ℎ se met à accélérer et atteint la vitesse 0 = 55< . ℎ@ au bout de
CD = 95. Le cycliste B termine sa course avec la même accélération. Le cycliste B pourra-t-il
remporter la course ?