2009 Bac PC Ter s2 Corrige
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SCIENCES PHYSIQUES
Baccalaurat sries S2 S2A S4 S5
Session juillet 2009
Exercice 1 : (4,25 points)
1.1 :
CH3
CH2
H2O
CH3
CH3
OH
Acide thanoque
CH3
OH
CH2
thanol
O
CH3
C
O
CH2
H2O
CH3
CH3
CH2
OH
OH
CH3
t=0
n0 mol
0 mol
une date t
nE
n mol
0 mol
n mol
Le nombre de mol n dacide form dans un tube, la date t, est gal au nombre de mol dester disparu ;
do le nombre de mol dester restant est donn par : nE = n0 - n
A lquivalence de la raction de dosage on a : n = nb n = CbVb
La quantit de matire nE dester restant la date t est donne par lexpression : nE = n0 CbVb
Ce qui permet de complter le tableau ; soit :
t (min)
Vb (mL)
nE (10-3 mol)
0
10
20
30
40
50
60
90 120
0,0 2,1 3,7 5,0 6,1 6,9 7,5 8,6 9,4
5 3,95 3,15 2,50 1,95 1,55 1,25 0,70 0,30
1.5 :
6
nE ( 10-3 mol )
5
D0
3
D1
t ( min )
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
1.6 :
dnE
V = - dt
V50 -
(3 - 0).10-3
3,33.10-5 mol.min-1
(0 - 90)
La vitesse est donne par loppos de la pente de la tangente la courbe en chaque point.
A partir de la courbe, on constate que loppos de la pente de la tangente la courbe diminue au cours du
temps. Comparer par exemple, sur le graphe, la pente de D0 (tangente t = 0) et celle de D (tangente t = 120
min).
Donc la vitesse diminue au cours du temps.
1.7 :
Pour augmenter la vitesse de cette raction, on peut :
0 0,75.103
=
= 0,75
e
103
2.2.1 :
burette
Solution acide
chlorhydrique
erlenmeyer
Solution S1
+ indicateur
color
Agitateur
2.2.2 :
m0
m(amine)
n( amine)
=
avec m (amine) = P 100 et m0 = 0V0 o m0 est la masse de S0 correspondant
V0
MV0
au volume V0
0V0 1
630
C0 = P 100 MV = 100M
0
2.3.2 :
630
63 0,75.103
M = 100C =
= 59,1 g.mol-1
100 8
0
2.3.3 :
Posons comme formule brute de lamine : CnH2n+1NH2
M = 14n + 1 + 14 + 2 = 14n + 17 = 59,1 n =
59,1 - 17
=3
14
NH2
CH3
CH
CH3
Exercice 3 : ( 04 points )
3.1 :
3.1.1 :
ax = 0
az = - g
vz
x = v0tcos
vx = v0cos
1
= - gt + v0sin z = - gt2 + v0tsin + h1
2
1
x2
1
x2
z = - g 2 2 + xtan + h1 = - 2 10 82cos245 + x + 1,5
2 v0 cos
z = - 0,156 x2 + x + 1,5
3.1.2 :
x = l = 1,6 m z l = - 0,156 (1,6)2 + 1,6 + 1,5 = 2,7 m
Or h2 = 2 m et z l > h2 donc le ballon passe au dessus de la corde.
3.1.3 :
z = 0 - 0,156 x2 + x + 1,5 = 0
= 1 + 4 1,5 0,156 = 1,94
- 1 1,94
x = -20,156 = 7,7 m
La distance qui spare le solide de la ligne darrive lorsquil touche leau est : L x = 20 7,7 = 12,3 m
3.1.4 :
On applique le thorme de lnergie cintique au solide entre linstant initial et linstant o il touche leau :
1
2 1
2
2 mv2 - 2 mv0 = mgh1 v2 =
sin =
v0cos 8 cos 45
= 0,58 = 35,7
v2 =
9,7
3.2 :
x3 = 12 m z3 = 0
3
x2
1
1
- 2 g 0 2 + x3tan + h1 = 0 v0 =
cos
v cos
2
gx2
2(x3tan + h1)
= 10,3 m.s-1
Exercice 4 : ( 04 points )
4.1 :
On applique le thorme de lnergie cintique sur un ion entre T1 et T2 :
2
v0
q
1
2
mv0 = qU m = 2U
2
4
4.2.1 :
Fe = q E avec q > 0 Fe et E ont la mme direction et le mme sens.
Fm
Fe
4.2.2 :
Fm + Fe = 0 Fm et Fe ont la mme direction, la mme intensit et des sens contraires.
4.2.3 :
Fm = q v B B est rentrant.
4.2.4 :
2qU
q
E2
2
qE = qv0B v0B = E v0B2 = E2 m B2 = E2 m = 2UB2
q
(9.103)2
6
-1
=
m 23,9.103(5.10-2)2 = 4,15.10 C.kg
4.3.1 :
3
Dans la zone 3, lion est soumis un champ magntique uniforme B' donc
sa trajectoire est circulaire.
Dans la zone 4 lion nest soumis aucune force donc sa trajectoire est
rectiligne. La direction de la trajectoire dans la zone 4 est celle du vecteur
vitesse de lion la sortie de la zone 3
M
D
4.3.2 :
l
IM
sin r et tan D
l IM
lD
mv0
aussi sin tan r D IM = r avec r = qB'
lDqB'
donc IM = mv
0
2
v0
lDqB'
q
On avait la question 4.1 : m = 2U do lon tire v0 IM = m
m
2qU = lDB'
q
2mU
IM 2
q
=
2U(
)
m
lDB'
q
Les valeurs de U, l, D et B tant donnes, cette expression permet de dterminer m aprs la mesure de IM.
b) = (2k + 1)
Zone
dinterfrences
S2
a
S1
5.1.2.2 :
Linterfrange est la distance qui spare les milieux de 2 franges conscutives de mme nature.
i = xi+1 xi
axi
kD
Pour une frange brillante : = k = D xi = a
Pour la frange brillante conscutive : xi+1 =
Alors i = xi+1 xi =
(k+1)D
a
(k+1)D kD D
=
a
a
a
5.1.3.1 :
Pour minimiser lincertitude sur la mesure.
5.1.3.2 :
d D
da 28,5.10-3 0,20.10-3
i = 6 = a = 6D =
= 633 nm
6 1,5
5.2.1 :
WS = 1,8 eV
WS =
hc
hc
0 = W = 6,89.10-7 m = 689 nm
0
S
hc hc
1 1
= hc ( - )
0
0
2ECmax
5
-1
m = 2,37.10 m.s