I- Interaction.

 

Un objet de masse m = 100 g est maintenu par l'intermédiaire d'une ficelle (f).

On note : , poids de l'objet, , la force exercée par l'objet sur la ficelle et , la force exercée par la ficelle sur l'objet.

Comparer P, F₁ et F₂ et justifier chaque fois la réponse :

1)- L'objet est immobile.

2)- L'objet monte d'un mouvement rectiligne accéléré :

3)- L'objet descend d'un mouvement rectiligne uniforme.

 

II- Équilibre d'un solide en l'absence de frottements.

 

Deux chariots sont placés sur un banc à coussin d'air incliné d'un angle α = 20° par rapport à l'horizontale.

Sur chaque chariot, on a fixé un aimant.

Le chariot B est immobilisé et le chariot A est en équilibre : m = 536 g et g = 10 N / kg.

1)- Faire le bilan des forces agissant sur le chariot A. Représenter ces forces dans le repère .

2)- Donner les conditions d'équilibre pour le chariot A.

3)- Donner l'expression littérale des coordonnées de chacune des forces dans le repère .

4)- En déduire la valeur de chacune des forces agissant sur le chariot A.

III- Action d'un acide sur un métal.

On introduit une masse m = 1,35 g de poudre d'aluminium dans un volume V = 100 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration C = 1,0 mol / L.

1)- Écrire l'équation bilan de la réaction. L'interpréter au sens de l'oxydoréduction.

2)- Calculer le volume de dihydrogène recueilli en fin de réaction (V_m = 24 L / mol dans les conditions de l'expérience). Justifier la réponse.

3)- Déterminer la concentration des ions présents dans la solution en fin de réaction.

IV- Une pile qui vaut de l'argent.

On réalise une pile en associant les deux demi-piles faisant intervenir les couples oxydant / réducteur suivants :

Au³⁺ / Au et Ag⁺ / Ag

1)- Dessiner cette pile, indiquer la polarité des électrodes et déterminer sa f.e.m. Donner son schéma conventionnel.

2)- nommer chaque électrode, donner les réactions aux électrodes et indiquer s'il s'agit d'une réduction ou d'une oxydation.

3)- Écrire l'équation bilan de la réaction qui s'effectue lorsque la pile débite du courant.

4)- On laisse la pile fonctionner pendant Δt = 3,0 h. On constate que la masse de l'électrode d'or a varié de m = 98 mg.

a)-  La masse de l'électrode d'argent a-t-elle augmenté ou diminué ? Calculer la variation de masse m' de l'électrode d'argent.

b)-  Calculer l'intensité supposée constante I du courant qui a circulé.

-    Données :

-    E⁰ _{(Ag+ / Ag)} = 0,80 V ; E⁰ _{(Au3+ / Au)} = 0,80 V ; N_A = 6,02 × 10 ²³ mol^–1

-    e = 1,60 × 10 ^{– 19} C ; 1 F = 96500 C / mol, M (Ag) = 108 g / mol ; M (Au) = 197 g / mol