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Contrôle N° 03 Etude expérimentale d'un ressort. Glissement sur un plan incliné. |
Correction |
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I- Étude expérimentale d’un ressort.
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Le ressort à spires non jointives étudié a une masse négligeable devant les masses marquées accrochées à son extrémité libre. 1)- On suspend des masses marquées croissantes à l’extrémité libre d’un ressort accroché à une potence et on mesure l’allongement x du ressort. Les résultats sont reportés dans le tableau ci-dessous.
- Calculer la valeur du poids P des masses marquées en prenant g = 10 N / kg et compléter le tableau.
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Valeur du poids
P : - P = m . g - P = 50 x 10 – 3 x 10
-
P
≈ 0,50 N
-
On utilise la même méthode pour compléter
le tableau. 2)- Étude d’un cas : a)- Faire l’inventaire des forces s’exerçant sur la masse marquée lorsqu’elle est immobile.
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Le solide est soumis à son poids
-
Le solide est soumis à la tension
b)- Que peut-on dire de la somme vectorielle de ces forces ? Justifier. - Le solide est immobile, en conséquence, il est soumis à des forces qui se compensent d’après la réciproque du principe de l’Inertie :
3)- Tracer le graphique T = f (x) représentant la valeur T de la tension du ressort en fonction de son allongement x. - Modéliser la courbe obtenue par une fonction linéaire. - La constante de proportionnalité k est appelée constante de raideur du ressort. - Dans quelle unité s’exprime-t-elle dans le S.I. - Donner sa valeur. - Justifier. - Graphique :
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La constante de raideur du ressort
s’exprime en N / m.
-
Valeur :
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II- Glissement sur un plan incliné.
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À la sortie du camion, un déménageur fait glisser, vers le bas, un meuble sur un plan inclinéfaisant un angle α = 30 ° par rapport à l’horizontale. La vitesse du
meuble de masse m = La force exercée par le déménageur est parallèle au plan incliné, dirigée vers le haut et de valeur F = 200 N. 1)- Faire le bilan des forces qui s’exerce sur le meuble. - Bilan des forces :
-
le poids du
meuble
-
l’action exercée par le déménageur
-
la réaction du support
2)- Donner la relation qui lie ces différentes forces. Justifier. - Relation qui lie ces différentes forces - Le meuble se déplace d’un mouvement rectiligne uniforme, - les forces extérieures appliquées au meuble se compensent d’après la réciproque du principe de l’Inertie :
3)- Représenter ces forces sur un schéma. Choisir une échelle judicieuse. - Schéma : - P = m . g = 800 N et F = 200 N :
échelle :
4)- ☺Donner les caractéristiques de la réaction du support. - Caractéristiques de la réaction du support - Réaction du support : - Valeur de la réaction : R ≈ 720 N - (Mesure du représentant : ℓR ≈ 7,2 cm),
-
angle par rapport à
la normale au support :
β ≈ 16 °. 5)- En déduire la valeur de la résultante des forces de frottement. Donnée : g = 10 N / kg. - Valeur de la résultante des forces de frottement
-
Par construction, on trouve :
RT
≈ 200 N
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III- Un précipité qui vaut de l’argent.
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On mélange un volume V1 = 100 mL de solution S1 de chlorure de calcium {Ca 2+ (aq) + 2 Cl – (aq)} et un volume V2 = 100 mL de solution S2 de nitrate d’argent {Ag + (aq) + NO3 – (aq)}. Les
deux solutions ont la même concentration C
= 1,00 x 10 – 2 mol / L en soluté apporté. On observe la formation d’un précipité blanc de
chlorure d’argent. 1)- Déterminer la quantité de matière n1 d’ions chlorure Cl – présents dans la solution S1
- Quantité de matière
n1
d’ions chlorure
Cl –
présents dans la solution
S1 - De la formule de la solution de chlorure de calcium, on déduit :
-
[Cl –] =
- n1 = [Cl –]. V 1 - n1 = 2,00 x 10 – 2 x 0,100
-
n1
≈
2,00
x 10 – 3 mol
2)- Déterminer la quantité de matière n2 d’ions argent Ag+ présents dans la solution S2
-
Quantité de matière
n2
d’ions argent
Ag+ présents dans la solution
S2 - De la formule de la solution de nitrate d’argent, on déduit :
-
[Ag+] =
C = 1,00 x 10 – 2 mol
/ L - n2 = [Ag +]. V 2 - n2 = 1,00 x 10 – 2 x 0,100
-
n2
≈
1,00
x 10 – 3 mol
3)- Écrire l’équation bilan de la réaction de précipitation.
Ag +
(aq)
+ Cl
– (aq)
→
AgCl (s) |
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Une solution S d’acide nitrique a une densité d = 1,42. Son pourcentage massique a pour valeur P = 69,0 %. L’acide nitrique est constitué de molécules polaires. On donne : formule de
l’acide nitrique H N O3 ;
Masse molaire moléculaire de l’acide nitrique
M
=
Masse volumique de l’eau :
m
= 1)- Définir une molécule polaire. - Définition : molécule polaire - Une molécule polaire est une molécule dont le barycentre des charges positives est différent de celui des charges négatives.
-
C’est une molécule qui se comporte comme un dipôle électrostatique. 2)- Écrire l’équation de dissolution de l’acide nitrique dans l’eau en utilisant le fait que l’acide nitrique est une molécule polaire.
HNO3 (aq)
+ H2O (ℓ)
→
H3O+
(aq)
+
NO3–
(aq) 3)- Déterminer la valeur de la concentration C de cette solution S. - Valeur de la concentration C de cette solution S :
-
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du fait de son
interaction avec 
du ressort.
,
.
