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Correction |
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Rédiger
correctement. L’usage de la calculatrice est autorisé.
I- Mouvement d’un mobile autoporteur.
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Un mobile autoporteur, placé sur une table horizontale est attaché par un fil à un point fixe O. Le mobile est lancé fil tendu et décrit un mouvement circulaire. Un
dispositif permetd’enregistrer les positions successives du centre
d’inertie à intervalles de temps constants
τ
= 40 ms.
1)- Montrer que le mouvement du point M est uniforme. correction des questions 1) à 6). 2)- Calculer la vitesse du point M aux temps t2 et t5 aux passages respectifs par les positions M2 et M5. Indiquer la méthode utilisée pour calculer ces vitesses. 3)-
Tracer les vecteurs vitesses correspondant
échelle : 4)- Les deux vecteurs vitesses sont-ils égaux ? Justifier. 5)- Définir et calculer la vitesse angulaire ω du mobile. 6)- Donner la relation liant la vitesse angulaire ω et la vitesse v du mobile. En déduire la valeur de la vitesse angulaire à partir de cette relation. La
masse du mobile autoporteur est m
= 7)- Faire le bilan des forces s’exerçant sur le mobile à l’instant t 2. Faire un schéma de profil du dispositif à cet instant. - Le solide est soumis à son poids
Échelle :
2 N
↔
8)- Le principe de l’Inertie est-il vérifié ? Justifier. - Le principe de l’inertie n’est pas vérifié car :
- Si
l’on fait la somme vectorielle des vecteurs forces appliquées au système,
celle-ci est différente du vecteur nul : - Le principe de l’inertie n’est pas respecté. Le système est en mouvement non rectiligne uniforme. |
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Un
flacon de volume V
= - Solution de chlorure d’hydrogène : - pourcentage massique : - P = 15,4 % ; densité d = 1,18. 1)-
Calculer la masse
m de
- Masse
m de - m = µ . V = d . µ0 . V = 1,18 x 1,00 x 10 – 3 x 1,00
- m ≈ 1,18
x 10 3 g 2)-
En déduire la masse
m1 de chlorure d’hydrogène contenu dans
- Masse
m1
de chlorure d’hydrogène contenu dans
-
3)- Donner la définition du titre massique tm et en déduire la valeur du titre massique de la solution commerciale. - Titre massique de la solution commerciale et définition : - Définition : - On parle aussi de teneur massique ou de concentration massique. - Le titre massique d’une espèce moléculaire A d’une solution est définie par la relation suivante :
- Valeur du titre massique :
- 4)- Donner la définition de la concentration molaire volumique. Calculer la concentration molaire C de la solution commerciale. Le chlorure d’hydrogène est un gaz à θ = 22 ° C et à la pression de p = 1,013 x 10 5 Pa. - Définition : - La concentration molaire d’une espèce chimique en solution est la quantité de matière de soluté présente dans un litre de solution. - Relation :
- Valeur de la concentration :
-
5)- Calculer le volume V1 de chlorure d’hydrogène, à la température θ et à la pression de p, qu’il a fallu dissoudre dans l’eau pour préparer la solution commerciale. - Volume V1 de chlorure d’hydrogène : - On utilise la relation des gaz parfaits :
- 6)- On veut préparer un volume V2 = 500 mL de solution de chlorure d’hydrogène de concentration C2 = 0,100 mol / L. a)- Calculer le volume V0 de solution commerciale qu’il faut prélever. - Volume nécessaire : - Au cours d’une dilution, la quantité de matière de soluté se conserve. - La solution de départ est appelée la solution mère et la solution diluée est appelée la solution fille.
- la quantité de matière de soluté présente dans la solution mère : - n0 = C.V0 (1) - la quantité de matière de soluté présente dans la solution fille :
- n2 =
C2.V2
(2) - Avec
n0 =
n2.
- b)- Indiquer le matériel et les solutions nécessaires à la préparation de la solution. Faire un schéma légendé des différentes étapes de la manipulation. - Matériel : schémas
détaillés - Fiole jaugée de 500 mL, pipette jaugée de 10 mL munie de sa propipette, - pissette d’eau distillée, bécher, gants et - lunettes (car la solution commerciale est très concentrée). - Solutions : solution commerciale et eau distillée. - On verse un peu d’eau distillée dans la fiole jaugée (1/2) - On verse un peu de solution commerciale dans un bécher. - On prélève 10 mL de cette solution à l’aide de la pipette jaugée (10 mL) munie de sa propipette. - On les verse dans la fiole jaugée de 500 mL. - On ajoute de l’eau au ¾ et on homogénéise. - On complète jusqu’au trait de jauge avec une pissette d’eau distillée et on mélange. - La solution est prête. |
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Données : Masses molaires atomiques en g / mol :
M
(H) = 1,0 ; M (Cl) = 35,5 R = 8,314 S.I ;
masse
volumique de l’eau :
μ
0
= 1,00 x 10
g
= 9,81 N / kg ; |
et 
.
,
à la réaction du support 
et à la tension du fil 
.
.
