Devoir Surveille N1 Anne scolaire

2022 :2021
Semestre 1 30 Novembre 2021
2 heure
Prof
marwane chargui

Exercice 1
Suivi temporel d’une transformation entre le zinc et l’acide sulfurique
On met une masse m=3g de zinc Zn S  a l’instant t=0 Dans une fiole contenant une volume V=
 
100ml d’acide sulfurique 2H 3Oaq  ; SO 42aq  la concentration molaire effective
H 3O    2.101 mol / L sous une pression constante P0  1atm et température   25C On suivi
0

la transformation par mesure de concentration effective des ions  Zn 2   f t 

On modélise la réaction par l’équation suivante
2H 3Oaq    ZnS   H 2 g   Zn2aq   2H 2Ol 

Données
 La masse molaire de zinc
M  Zn   65, 4g .mol 1
 L’équation d’etat des gaz parfait
.  n .R .T
PV
 La constante des gaz
R  0,081atm .L .mol 1.K 1

0,5 ❶Déterminer les couples Ox/Red qui

intervient dans la réaction
0,5 ❷Calculer la quantité de matière initiale
n 0  H 3O   Et n 0  Zn 
1 ❸Dresser le tableau d’avancement et déduire
le réactif limitant
0,5 ❹Cites deux technique on peut utiliser pour
suivi la transformation en justifiant votre
réponse
1 ❺❶Montre que V  H 2   2, 44  Zn 2  Avec V  H 2  en L
0,5 ❺❷Déduire la valeur de volume a l’instant t=40s
1 ❻Exprimer la vitesse volumique en fonction de concentration  Zn 2  et calculer sa valeur a
l’instant t=20s
1 ❼Définir le temps de demi réaction t 1/2 et déduire sa valeur
➑ Pour accélérer la réaction précédente, on recommence l’expérience en utilisant la même
masse de zinc m  Zn   3,0g et le volume V  100mL d’une solution aqueuse  S   d’acide
sulfurique de concentration molaire effective H 3O    1mol .L1 .
0,5
a- Citer le facteur cinétique qui est à l’origine de l’accélération de la réaction.
0,5 b- Le temps de demi-réaction t 1/2 va-t-il augmenter ou diminuer ? Justifier

Exercice 2
À l’aide d’un vibreur de fréquence réglable, on crée à l’instant, en un point de la surface de l’eau
d’une cuve à ondes, des ondes progressives sinusoïdales. Ces ondes se propagent sans atténuation
N  50Hz et sans réflexion. On règle la fréquence du vibreur sur la valeur .
Le document de la figure (1), représente l’aspect de la surface de l’eau à un instant t
0,5 ❶Définir une onde mécanique progressive.
0,5 ❷Déterminer La valeur de la longueur d’onde de
l’onde qui se propage à la surface de l’eau
0,5 ❸Calculer La valeur de la vitesse de propagation
de l’onde à la surface de l’eau n
1 ❹Exprimer  le retard temporel De point M par
rapport à la source S en fonction de période T Et calculer sa valeur
0,5 .❺Donner L’élongation du point M en fonction de l’élongation de la source S
❻On règle la fréquence du vibreur sur la valeur N   100Hz et la longueur d’onde devient .on
place dans l’eau de la cuve un obstacle contenant une ouverture de
largeur a=1cm
0,5 ❻❶Nommer le phénomène qui se produit. Justifier.
0,5 ❻❷déterminer la valeur de longueur d’onde  
0,5 ❻❸Calculer la valeur de la vitesse de propagation V 
0,5 ❻❹L’eau est-elle un milieu dispersif ? Justifier.

Exercice 3
Une voiture est équipée d’un système comportant un émetteur (E) et un récepteur (R) d’ultrasons
placés côte à côte à l’arrière du véhicule. Lors d'un stationnement, l'émetteur (E) envoie des
ultrasons sous forme de salves. Ces ultrasons sont captés par le récepteur (R) après réflexion sur
un obstacle situé à la distance d de (E).
❶Répondre par vrai ou faux aux propositions a, b, c et d suivantes:
1

❷L'oscillogramme ci-contre donne le signal émis par l'émetteur (E) et

le signal réfléchi par le récepteur (R).
0,5 ❷❶Déterminer graphiquement la durée entre le signal émis et le
signal reçu.
1 ❷❷Calculer la distance d qui sépare l’obstacle de l'émetteur (E).
❸On considère un point M du milieu de propagation qui se trouve à
la distance EM  d de l'émetteur (E).Recopier sur votre copie le
 numéro de la question et écrire la lettre correspondante à la proposition vraie :L'élongation
0,5 y M t  de M en fonction de l'élongation de l'émetteur y E t  est:

Exercice 4
On éclaire le prisme (P) successivement par deux radiations lumineuses : l’une est rouge et
l’autre est jaune.
Données :
 la célérité de la lumière dans le vide : C  3.108 m .s 1
 la longueur d’onde de la radiation rouge dans le Vide est : 0r  633nm
 indice de refraction de la radiation jaune et rouge est nJ  1,516 n R  1,612
0,5 ❶Calculer la fréquence N J de la radiation jaune.

1 ❷Calculer les célérités V j et V r des radiations jaune et

rouge dans le prisme.
0,5 ❸Quelle propriété du prisme est mise en évidence par les
résultats de la question 2?
❹On éclaire, avec une radiation laser ayant une
longueur d’onde λ, une fente fine horizontale de largeur
a = 0,06 mm. On observe sur un écran, placé à une
distance D de la fente, un ensemble de taches de
direction verticale. La tache centrale a une largeur L
(figure 2). On change la distance D et on mesure à
chaque fois la largeur L. La courbe de la figure 3 donne
les variations de L en fonction de D
1 ❹❶Etablir l’expression de L en fonction de λ, a et D. (θ
étant petit, on prend tan θ ≈ θ).
❹❷En exploitant la courbe L  f  D  Déterminer λ,
1
❹❸On fixe l’écran à une distance D1  2 m de la fente, et
on remplace la fente par un cheveu fin de diamètre d.
1 On obtient alors, avec la même radiation de longueur
d’onde  , une tache centrale de largeur L1  3 cm
Déterminer le diamètre d du cheveu.
 Année scolaire
2020/2021
Devoir surveille N°1 semestre 1 Prof
Marwane CHARGUI
2 Bac Sc physique
Exercice 1
On introduit dans un ballon de volume constant V  1L , la masse m  5, 4 g d’aluminium en poudre Al (S ) et
on y verse à l’instant to= 0, le volume VA  200 mL d’une solution aqueuse d’acide chlorhydrique
H O
3

aq  
 Cl aq  de concentration CA  0,3 mol.L1 On mesure à chaque instant t la pression P à
l’intérieur du ballon à l’aide d’un capteur de pression puis on trace les variation de la quantité de matière de
dihydrogène n  H 2   f t  comme montre le figure ci-contre
Donne
 Les couples interviennent sont : H 3O  / H 2 ; Al 3 / Al
 La masse molaire atomique d’aluminium M  Al   27 g / mol
 Toutes les mesure ont été prises à 20°C .
 On rappelle l’équation d’état des gaz parfaits : P.V = n.R.T
 Constante des gaz R  8.314Pa.m 3.K 1mol 1
❶Montre que l’équation bilan de la réaction étudié est 2Al S   6H 3Oaq   2Al 3aq   3H 2 g   6H 2Ol 
❷Calculer la quantité de matière de : ni (H 3O  )etni (Al ).
❸Dresser le tableau d’avancement puis déterminer
l’avancement maximale x max de la réaction
❹En utilisant le tableau d’avancement montre que
n  H 2   4,10.107.PH 2 et déduire que la pression maximale
Pmax  7,31.104 Pa
❺Citer d’autres techniques qui peuvent utiliser pour
suivre l’évolution de cette réaction étudie.
❻Donne la composition de système chimique a l’instant
t  150s
❼Etablir l’expression de la vitesse volumique et calcule
sa valeur a t1  0s
❽Définir le temps de demi-réaction t 1/2 puis déterminer
sa valeur
Les facteurs cinétiques
Pour étudie l’influence des facteurs
cinétiques sur l’évolution d’une
réaction chimique On, refait
l’expérience précédente on prend
l’aluminium en excès. Trois expériences
sont réalisées suivantles différentes
conditions expérimentales précisées
dans le tableau suivant :
Le volume du mélange réactionnel est le
même pour les trois expériences.
A l’aide de moyens appropriés, on suit
la variation de la quantité de la matière n  H 2  en fonction du temps au cours de chacune des trois
expériences réalisées. Les résultats obtenus sont représentés par le graphe suivant.
❷❶Préciser les facteurs cinétiques mis en jeu dans ces expériences
❷❷Attribuer, chacune des courbes a, b et c, respectivement à chacune des trois : expériences 1 ; 2 ; et 3
Exercice 2
À l'aide d'un vibreur de fréquence réglable, on crée à l'instant t  0 en un point S de la surface de l'eau
d'une cuve à ondes, des ondes progressives Sinusoïdales .On règle la fréquence du vibreur sur la valeur
N  20 Hz . Le document ci-contre donne l'aspect de la surface de l'eau à un instant donné.
➊Répondre par vrai ou faux aux propositions a, b, c et d suivantes:
a L'onde produite à la surface de l'eau est une onde longitudinale
b L'onde produite à la surface de l'eau est une onde transversale
c La propagation de l'onde se fait avec transport de matière
d La propagation de l'onde se fait avec transport d'énergie
➋➊déterminer La longueur d'onde  de l'onde qui se propage à la surface de l'eau
➋➋calcule La célérité de l'onde qui se propage à la surface de l'eau :
➋➌donner l’expression de retard temporel  du mouvement du point M par rapport
à la source S en fonction de période T:
On règle à nouveau la fréquence du vibreur à la valeur N   50Hz On place dans la cuve
un obstacle contenant une ouverture de largeur a  8mm on obtient le figure ci-contre
❹❶Nommer le phénomène observe et donne la condition pour avoir le
❹❷Sachant que la valeur d’angle de diffraction   2rad calcule la célérité de
propagation V 

Exercice 3
On place un émetteur E d’ondes ultrasonores et deux récepteurs R1 et R2 comme l’indique la figure
1.L’émetteur E envoie une onde ultrasonore progressive sinusoïdale qui se propage dans l’air. Celle-ci est
captée par les deux récepteurs R1 et R2 .On visualise, à
l’oscilloscope ,sur la voie Y1 le signal capté par R1 et sur
la voie Y2 le signal capté par R2 .Lorsque les deux
récepteurs R1 et R2 se trouvent à la même distance de
l’émetteur E , les deux courbes correspondant aux
signaux captés sont en phase (figure 2).En éloignant R1 et
R2 , on constate que les deux courbes ne restent plus en
phase .En continuant d’éloigner R2 de R1, on constate
que les deux courbes se retrouvent à nouveau en phase et pour
la quatrième fois, lorsque la distance entre les deux récepteurs
R1 et R2 est d  3, 4cm
➊Choisir la proposition juste, parmi les propositions
suivantes :
a-Les ondes ultrasonores sont des ondes électromagnétiques.
b -Les ondes ultrasonores ne se propagent pas dans le vide
c- Le phénomène de diffraction ne peut pas être obtenu parles
ondes ultrasonores.
d- Les ondes ultrasonores se propagent dans l’air avec une
vitesse égale à la célérité de la lumière.
➋Déterminer la fréquence N de l’onde ultrasonore étudiée.
➌Vérifier que la vitesse de propagation de l’onde ultrasonore
dans l’air est V  340m.s 1
❹Maintenant on éloigne R2 par rapport sa position précédente on
obtient le figure ci -contre
❹❶Quelle signal 1 ou 2 capter par R2
❹❷Déterminer le retard temporel  entre deux signaux
❹❸Calculer la distance minimale qu’elle faut pour éloigner R2
par rapport sa position précédente, pour que les deux signaux
soient à nouveau en phase

Exercice 4
Lorsque la lumière rencontre un obstacle mince ou fin ,elle ne se propage pas en ligne droite et subit le
phénomène de diffraction qu’on peut l’exploiter pour déterminer le diamètre d’un fil ou d’un fil fin comme
celle d’araignée. L’écart angulaire θ , l’angle entre le centre de la tache centrale et la première extinction est

donné par la relation   , où λ est la longueur d’onde de la lumière utilisée et a la largeur d’une fente
a
ou le diamètre d’un fil .
La vitesse de propagation de la lumière dans le vide est c  3.108 m / s
On réalise une expérience de diffraction à l’aide d’un laser émettant une lumière monochromatique de
fréquence N  4, 44 1014 Hz . À quelques centimètres du laser ,on place une plaque contenant une fente
vérticale de largeur a . La figure de diffraction obtenue est observée sur un écran vertical situé à une
distance D  50,0cm de la fente. La figure de diffraction obtenue est constituée par des taches lumineuses
qui s’étalent perpendiculairement à la direction de la fente . La tache
centrale, plus lumineuse, de largeur L1  6,70 101 cm . Voir figure 1 .
➊➊Quelle nature de la lumière mise en évidence cette expérience ?
justifier
➊➋Déterminer l’expression de a en fonction de L1 , D, N , etC .Calculer
a .
➋On interpose entre la plaque et l’écran un parallélépipède
rectangulaire en verre .L’indice de réfraction de verre pour la lumière
monochromatique utilisée est n  1,61 . On observe sur l’écran que la
largeur de la tache centrale est L2 . Déterminer
l’expression de L2 . en fonction de L1etn .
➌Mesure du diamètre d’un fil d’araignée On laisse le laser et l’écran
dans la même position qu’avant et on remplace la plaque et le parallélépipède par un fil d’araignée vertical .
On mesure la tache centrale de la
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Niveau : 2 Bac PC Contrôle N° 1 Semestre 1 Lycée : Moulay youssef

Prof : Abderrahim FILALI Matière : physique chimie Année scolaire : 2018-2019

Exercice -1- (6pts) Physique

Pendant une séance de travaux pratiques, un professeur accompagné de ses élèves
ont réalisé, en utilisant la cuve à onde, l’étude de la propagation d’une onde mécanique
progressive à la surface de l’eau, ceci dans le but d’identifier certaines de ses propriétés.
On éclaire la cuve à onde par un stroboscope et on obtient une immobilité apparente
lorsqu’on règle la fréquence sur 𝑵𝑺 = 20 Hz .la figureci-contre1 représente les lignes tel
que AB=4,5 cm. On ajoute au bassin deux plaques distantes de a = 1,2 cm.
1. L’onde qui se propage est-elle transversale ou longitudinale ? Justifier votre réponse. (0.5pt)
2. Calculer la longueur d’onde λ et en déduire la vitesse de propagation des ondes V. (1pt)
3. Comparer l’état de vibration des points A et B. (1pt)
4. Calculer le retard d’un point M par rapport au point A. tel que : AM =6cm. (1pt)
5. Lorsqu’on règle la fréquence du vibreur sur la valeur N’=30 Hz on trouve λ’=1,1cm. Calculer la vitesse V’ de propagation des ondes.
et la comparer avec V, que peut-on conclure ? (1.5pt)
6. Recopier la figure et représenter l’allure des ondes après la traversée de la fente. Comment nommé ce phénomène. (1pt)
Exercice -2- (7pts)
1. Un faisceau de lumière, parallèle monochromatique, de longueur d’onde λ =670nm,
produit par une source laser, arrive sur un fil mince vertical, de diamètre a =0.05 mm.
On place un écran à une distance D = 4m de ce fil. fil mince
a. La diffraction est-elle observée sur l’axe xx’ ou sur yy’ ? (0.5pt)
b. Expliquer en utilisant un schéma l’écart angulaire θ, la largeur de la tache centrale L
et la distance D entre le fil et l’écran. (0.5pt)
c. Rappeler la relation qui lie θ, λ et a. (0.5pt)
𝟐.𝑫.𝝀
c. Monter que : 𝑳 = ; (on prend tanθ ≈ θ) ; puis calculer L. (1pt)
𝒂
2. Pour déterminer la longueur d’onde de cette lumière dans le verre on envoie un faisceau
lumineux monochromatique émis par le laser à la surface d’un prisme en verre d’indice
de réfraction n=1,58.
On donne : - la longueur d’onde dans le vide : 𝜆0 =672 nm
- la célérité de propagation de la lumière dans le vide : C=3. 108 m/s
a. Cette lumière est-elle visible ? Justifier votre réponse. (0.5pt)
c. Calculer la fréquence N de l’onde lumineuse. (1pt)
b. Calculer la valeur V célérité de la lumière dans le prisme. (1pt)
c. Trouver la valeur λ’ longueur d’onde lumineuse au cours de la propagation dans le prisme. (1pt)
d. Qu’observe-t-on si on remplace la lumière monochromatique par la lumière blanche ? Quel est le nom de ce phénomène ? (1pt)

Exercice -3- (7pts) Chimie

On étudie l’évolution en fonction du temps d’un mélange obtenu à partir de
V1 =100mLd’une solution d’acide éthanedioïque de concentration
C1= 6,00.10-2 mol.L-1 et V2 =100mL d’une solution acidifiée de dichromate de
potassium de concentration C2 =1,66.10-2 mol.L-1. On obtient la courbe ci-contre :
La réaction d’oxydoréduction qui se produit met en jeu les couples :
Cr2O72– / Cr3+ et CO2 / H2C2O4
1. Ecrire les deux demi-équations électroniques ainsi que l’équation bilan de
la réaction qui se produit entre l’ion dichromate Cr2O72– et l’acide
éthanedioïque H2C2O4. (1pt)
2. Etablir la quantité initiale de chacun des réactifs. (1pt)
3. Dresser le tableau d’avancement de cette réaction. et calculer l’avancement
maximal Xmax ,et en déduire le réactif limitant. (1.5pt)
4. Défini mathématiquement la vitesse volume v(t) de cette réaction .et exprimer cette vitesse de réaction v(t) en fonction de
la concentration des ions Cr3+.(1pt)
5. Déterminer la valeur de la vitesse volumique à la date t = 50 s. (0.5pt)
6. Citer deux facteurs pouvant modifier la vitesse d’une réaction chimique. (0.5pt)
7. Déterminer le temps de demi-réaction t1/2 de cette réaction. (0.5pt)
8. Déterminer graphiquement la quantité d’ions Cr3+ présente lorsque la réaction est considérée comme étant terminée .En déduire
le volume de gaz carbonique dégagé par cette réaction dans les C.N.T.P. (On donne Vm = 24 mol/L). (1pt)

‫ألبت إنشتاين‬
‫ر‬ .‫ وإنما لتكون ذا قيمة‬،‫ال تسىع لتكن ناجحا فقط‬

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Année scolaire : 2019/2020 Contrôle 1
WWW.PCTIZNIT.COM Nom :…………………….………..
Pr. Y. EL FATIMY Partie de chimie (7,5 pts) Prénom :…………………………..
La note : .......................... 20

Cette exercice a pour objectif de suivi l’évolution de

la réaction de l’acide chlorhydrique avec le
magnésium. A une date t=0, on introduit une masse
m = 300 mg de magnésium en poudre dans un ballon
contenant d’une solution aqueuse d’acide
chlorhydrique de concentration molaire CA. La figure
ci-contre représente les variations de la quantité de
matière en ions H3O+ dans le mélange réactionnel au
cours du temps.
Données :
-Toutes les mesure ont été prises à 20°C .
- La masse molaire du Magnésium : M(Mg) = 24,3 g.mol-1.
-Les couples interviennent sont : H3O+/H2; Mg2+/Mg - Le volume du mélange est : VA = V= 50 mL

1- Ecrire l’équation bilan de la réaction étudié.

…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………...........................…
2- Citer d’autres techniques qui peuvent utiliser pour suivre l’évolution de cette réaction étudie.
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………..
3- Calculer la concentration [ ] et la quantité de matière (Mg).
……………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
4- Complétez le tableau d’avancement suivant.
Equation de la réaction …………………………………………………………………………………
Etat du système avancement Quantité de matière (mol)

Etat initial ………….... …………… …………… …………… …………

Etat intermédiaire …………… …………… …………… …………… …………

Etat final …………… …………… …………… …………… …………

5- Déterminer l’avancement maximal xmax de la réaction et déduire le réactif limitant.
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….…
6- A partir de tableau d’avancement montrer que : ( ) ( )
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
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7- Vérifier que la valeur de l‘avancement final de la réaction est
……………………………………………………………………………………………………………………………….…
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
8- Définir le temps de demi-réaction t1/2 et déterminer sa valeur.
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………………………………………………………...
9- Quelle est la durée nécessaire à l’achèvement de la réaction ?
……………………………………………………………………………………………………………………………
( )
10- Montrer que la vitesse volumique de cette réaction est : ( ) . Puis calculer sa
valeur à t = 200s
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………….…
…………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

11-Sachant que la vitesse volumique à l’instant t0 = 0 s, est : ;

D’apres les résultats obtenus, Expliquer pourquoi la vitesse diminue au cours de la réaction.
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………

12- Calculer la masse de magnésium qui a disparu à l’instant t = 350 s.

……………………………………………………………………………………………………………………………….……
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………….……………

13- En gardant les concentrations initiales des réactifs, et on augmente la température de mélange
réactionnel à 40°C, Tracer sur la figure ci-dessus la nouvelle évolution ( ) ( ).
Expliquer l’effet de la température sur la vitesse de la réaction au niveau microscopique.
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………...
Bonne chance
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Contrôle 1 Nom :…………………….………..
Pr. Y. EL FATIMY Partie de chimie (7,5 pts) Prénom :…………………………..
Note : ........................ 20
Cette exercice a pour objectif de suivi l’évolution de la
réaction de l’acide chlorhydrique avec le zinc. Au temps
t = 0, on introduit une masse m = 645 mg de poudre de
zinc dans un ballon contenant VA = 80 mL d’une
solution d’acide chlorhydrique de concentration
molaire CA=0,5 mol.L-1. On recueille le gaz dihydrogène
formé au cours du temps et on mesure son volume V.
La figure ci-contre représente la variation de la concentration
en ion H3O+ dans le mélange réactionnel au cours du temps.
. Données :
-Toutes les mesure ont été prises à 20°C .
- La masse molaire du zinc: M(Zn) = 64,5 g.mol-1.
-Les couples interviennent sont : H3O+/H2; Zn2+/Zn - Le volume du mélange est : V= 80 mL

1- Ecrire l’équation bilan de la réaction étudié.

…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………...........................…
2- Citer trois techniques qui peuvent utiliser pour suivre l’évolution de cette réaction étudie.
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………..
3- Calculer la quantité de matière de : ( ) et (Zn).
……………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
4- Complétez le tableau d’avancement suivant.
Equation de la réaction …………………………………………………………………………………
Etat du système avancement Quantité de matière (mol)

Etat initial ………….... …………… …………… …………… …………

Etat intermédiaire …………… …………… …………… …………… …………

Etat final …………… …………… …………… …………… …………

5- Déterminer l’avancement maximal xmax de la réaction et déduire le réactif limitant.

……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………….…
6- A partir de tableau d’avancement montrer que : ( ) [ ]
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
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7- Vérifier que la valeur de l‘avancement final de la réaction est
……………………………………………………………………………………………………………………………….…
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
8- Définir le temps de demi-réaction t1/2 et déterminer sa valeur.
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..…
…………………………………………………………………………………………………………………………………
9- Quelle est la durée nécessaire à l’achèvement de la réaction ?
……………………………………………………………………………………………………………………………
10- Calculer la vitesse volumique de cette réaction à t = 8 min
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………….…
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………

11-Sachant que la vitesse volumique à l’instant t0 = 0 s, est : ;

D’apres les résultats obtenus, Expliquer pourquoi la vitesse diminue au cours de la réaction.
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………

12- Calculer la masse de zinc qui a disparu à l’instant t = 2 min.

……………………………………………………………………………………………………………………………….……
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………….……………

13- En gardant les concentrations initiales des réactifs, et on augmente la température de mélange
réactionnel à 40°C, Tracer sur la figure ci-dessus la nouvelle évolution de ( ).
Expliquer l’effet de la température sur la vitesse de la réaction au niveau microscopique.
…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………...

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Physique et chimie
Lycée qualifiant Aoulouz ème Année scolaire : 2019-2020
2 année BAC PC OF
Pr : Hicham EL AAOUADA Devoir surveillé N°1 S 1 Durée : 2 heures

Physique : 13 points

Problème : Le téléphone pot de yaourt (8 pts)

A l'ère du téléphone portable, il est encore possible de communiquer avec un système bien plus archaïque…
L'onde sonore produite par le premier interlocuteur fait vibrer le fond du pot de
yaourt, le mouvement de va et vient de celui-ci, imperceptible à l'œil, crée une
perturbation qui se propage le long du fil. Cette perturbation fait vibrer le fond
du second pot de yaourt et l'énergie véhiculée par le fil peut être ainsi restituée
sous la forme d'une onde sonore perceptible par un second interlocuteur.
Données : célérité du son dans l'air à 25°C vair = 340 m.s–1
A – A PROPOS DES ONDES :
1. Identifier la chaîne des différents milieux de propagation des ondes mécaniques au sein du dispositif : de la
bouche de la personne qui parle, à l'oreille de la personne qui écoute (figure1). (0,75 pt)

Ce fil légèrement élastique peut être modélisé par un ressort à spires non jointives.
Les schémas suivants illustrent les conséquences de deux modes de déformation d'un ressort : l'écartement
d'une extrémité du ressort selon une direction perpendiculaire à l'axe de celui-ci produit une onde de
cisaillement (figure 2), alors qu'une déformation selon l'axe du ressort produit une onde de compression (figure
3).

2. Attribuer, à chacune des situations représentées sur les figures 2 et 3, les termes d'onde longitudinale et
d'onde transversale. Justifier votre réponse. (1 pt)
Seul le second mode de déformation (figure 3) correspond au phénomène observé sur le fil du dispositif
étudié par la suite.
B – CELERITE DE L'ONDE QUI SE PROPAGE LE LONG DU FIL :
3. A 25°C, on réalise le montage suivant (figure 4), afin de mesurer la célérité des ondes sur le fil du dispositif.
Deux capteurs, reliés en deux points A et B distants de 𝑫 = 𝟐𝟎 𝒎 sur le fil, détectent successivement le
passage d’une perturbation engendrée par un son bref à l’entrée du pot de yaourt émetteur E. Les capteurs
enregistrent l'amplitude de cette perturbation au cours du temps.

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3.1 A partir de l'enregistrement (figure 5), déterminer avec quel retard , par rapport au point A, le point B est
atteint par le signal. Sensibilité verticale est 𝑺𝑽 = 𝟏 𝒎𝑽 / 𝒅𝒊𝒗 et Sensibilité horizontale est 𝑺𝑯 = 𝟓 𝒎𝒔 / 𝒅𝒊𝒗.
(0,5 pt)
3.2 Donner l'expression de la célérité v de l'onde sur ce fil en fonction
de D et . Calculer sa valeur. (0,75)
3.3 Comparer cette valeur à celle de la célérité du son dans l'air à 25°C.
Quelle propriété justifie ce résultat ? (0,5 pt)
Le fil ER de longueur 𝑳 = 𝟓𝟎 𝒎 est assimilé à un ressort de constante
de raideur k = 20 kg.s–2 et de masse linéique µ = 1,0.10–3 kg.m–1. Dans
le cas d'un fil, le produit k.L est une constante caractéristique du milieu
de propagation.
4. Un modèle simple de la célérité v d'une onde de ce type dans ce fil
correspond à l'une des expressions suivantes :
 k.L k.L
(1) v = (2) v = (3) v =
k.L  
4.1 Retrouver la bonne expression parmi celle proposées en effectuant une analyse dimensionnelle. (1 pt)
4.2 Calculer la célérité de l'onde sur le fil ER. (0,5 pt)
Une autre méthode, permettant de déterminer la célérité v de l'onde se propageant dans le fil, consiste à placer,
devant le pot de yaourt émetteur, un haut-parleur qui émet des ondes sonores sinusoïdales de fréquence 𝑓𝐸 .
Les ondes sinusoïdales qui se propagent dans le fil ont la même fréquence.
Lorsque la distance D est égale à 𝑫 = 𝟐𝟎, 𝟎 𝒎, on obtient
l'enregistrement de la figure 6.
La sensibilité verticale est 𝟏 𝒎𝑽/𝒅𝒊𝒗 pour les deux voies et la sensibilité
horizontale est 𝟏 𝒎𝒔/𝒅𝒊𝒗.
5. Comment peut-on expliquer que l'amplitude du signal au point B (voie
2) soit plus faible que l'amplitude du signal au point A (voie 1) ? (0,5 pt)
6. A partir de l'enregistrement de la figure 6, déterminer la fréquence de
l'onde qui se propage dans le fil. (0,5 pt)
7. Lorsque l'on éloigne le point B, du point A, on constate que les signaux
se retrouvent dans la même configuration pour les valeurs de la distance :
D = 25,0 m, D = 30,0 m, D = 35,0 m …
7.1 En déduire la valeur de la longueur d'onde  associée à l'onde qui se propage dans le fil, puis la célérité v
de cette onde. (0,5 pt)
7.2 Sur votre copie, représenter l'allure de la courbe que l'on observerait sur la voie 2 si la distance D était
égale à 27,5 m. (1 pt)
L'antenne d'un téléphone portable, émet ou reçoit des ondes électromagnétiques qui ont les mêmes propriétés
que la lumière.
8. Quelle différence fondamentale existe-t-il concernant la propagation des ondes du téléphone "pot de yaourt"
et celles d'un téléphone portable ? (0,5 pt)
Exercice 2 : Détermination du diamètre d’un fil (5 pts)
On place un fil vertical de diamètre 𝑑 sur le trajet d’un faisceau laser, de longueur d’onde dans le vide
𝜆0 = 632,8 𝑛𝑚.
1. Faire le schéma de la figure de diffraction obtenue sur un écran placé perpendiculairement au trajet du
faisceau. (0,75)
2. Définir l’écart angulaire 𝜃 de la tâche centrale de diffraction. Donner son expression en fonction de 𝜆0 et 𝑑 .
(1 pt)

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3. On note 𝐷 la distance entre l’écran et le fil, et 𝐿 la largeur de la tache centrale.
3.1 Faire apparaitre les grandeurs 𝐷, 𝐿, 𝜃 sur le schéma. (0,75 pt)
3.2 Exprimer 𝜃 en fonction de 𝐷 et 𝐿, en considérant l’angle petit et l’approximation 𝑡𝑎𝑛 𝜃 ⋍ 𝜃 vérifiée. En
déduire une expression de L en fonction de 𝜆0 , 𝑑 𝑒𝑡 𝐷. (1 pt)
4. On mesure la largeur L de la tâche pour différents fils : voici les mesures obtenues.
𝑑 (𝑚𝑚) 0,10 0,14 0,20 0,25
𝐿 (𝑚𝑚) 69 49 34 27
1
𝑑
1
Compléter ce tableau et tracer la courbe de 𝐿 = 𝑓(𝑑). (1 pt)
5. La mesure de la largeur 𝐿 de la tache centrale, lors de la diffraction du faisceau laser par un cheveu de
diamètre 𝑑’ inconnu, fournit la valeur : 𝐿 = 36 𝑚𝑚. En déduire le diamètre 𝑑’ du cheveu. (0,5 pt)
Chimie : 7 points
On étudie l’évolution en fonction du temps d’un mélange obtenu à partir d’un volume 𝑉1 = 100𝑚𝐿 d’une
solution d’acide oxalique 𝐻2 𝐶2 𝑂4 (𝑎𝑞) de concentration 𝐶1 = 6,00. 10−2 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1 et un volume 𝑉2 = 100𝑚𝐿
+
d’une solution acidifiée de dichromate de potassium 2𝐾(𝑎𝑞) + 𝐶𝑟2 𝑂72− (𝑎𝑞) à 𝐶2 = 1,66. 10−2 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1. On
obtient la courbe suivante :
Le volume du mélange est 𝑽 = 𝟐𝟎𝟎 𝒎𝑳.
La réaction d’oxydoréduction qui se
produit met en jeu les couples
𝐶𝑟2 𝑂72− ⁄𝐶𝑟 3+ et 𝐶𝑂2 / 𝐻2 𝐶2 𝑂4 :

1. Citer deux facteurs cinétiques pouvant modifier la vitesse d’une réaction chimique. (0,5 pt)
2. Ecrire les deux demi-équations électroniques et déduire l’équation bilan de la réaction qui se
produit entre l’ion dichromate 𝐶𝑟2 𝑂72− (𝑎𝑞) et l’acide oxalique 𝐻2 𝐶2 𝑂4. (1 pt)

3. Calculer les quantités des matières des réactifs à l’état initial : 𝑛𝑖 (𝐶𝑟2 𝑂72− ) 𝑒𝑡 𝑛𝑖 (𝐻2 𝐶2 𝑂4 ) (1 pt)
4. Construire le tableau d’avancement de la réaction et déterminer l’avancement maximal 𝑥𝑚𝑎𝑥 et le réactif
limitant. (1 pt)
5. Définir mathématiquement la vitesse volume 𝑣(𝑡) de la réaction. (0,5 pt)
6. Exprimer la vitesse de réaction 𝑣(𝑡) en fonction de la concentration des ions [𝐶𝑟 3+ ]. (1 pt)
7. Déterminer la valeur de la vitesse volumique de la réaction à l’instant 𝑡 = 46 𝑚𝑖𝑛. (0,5 pt)
8. Déterminer le temps de demi-réaction 𝑡1⁄2 de cette réaction. (1 pt)

9. Tracer qualitativement la courbe d’évolution de la concentration [𝐶𝑟 3+ ] en fonction du temps si on

augmente la température. (0,5 pt)

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Année : 2019/2020 Contrôle 1 :
2 Bac PC Semestre : 1
Lycée Othman Ben Affane 1h30min
Direction provinciale :Berrchid Partie : Physique Prof : Y. EL FATIMY

« Tout résultat donné sans unité sera compté faux »

************physique (12,75 points)**********
Physique 1 (4,5 pts) : Onde mécanique progressive à la surface de l’eau

Dans une cuve à ondes, on crée par un vibreur de fréquence

réglable des ondes rectilignes successives sinusoïdales. On éclaire
la cuve ondes avec un stroboscope et on obtient un arrêt
apparent des ondes lorsqu’on règle la fréquence du stroboscope
sur la valeur =10 Hz.
Le graphe ci-contre représente une coupe de la cuve à ondes.

1- Définir l’onde mécanique.

2-Quelle la nature de l’onde propage à la surface d’eau ? Justifier votre réponse.
3- Déterminer la fréquence N ainsi la longueur d’onde λ.
4- Déduire V la célérité de l’onde de propagée.
5- Comparer l’état de vibration des points S et M.
6- Le point reçoit la perturbation avec un retard τ temporel par rapport à S.
a – Ecrire l’expression du retard τ en fonction de λ et V . Calculer τ.
b - Ecrire l’expression de l’élongation de en fonction de .
7-Lorsqu’on règle la fréquence sur la valeur 15 Hz la longueur d’onde sera λ’=1.2 cm calculer la célérité V’
dans ce cas.et la comparer à la valeur précédant. Déduire la nature du milieu.

Physique 2 (3,5 pts) : les ondes sonore et ultrasonore.

Partie 1 : Le sonar est un capteur formé d’une sonde qui contient un émetteur E et un récepteur R des ultrasons,il
est utilisé dans la navigation maritime pour connaitre la profondeur d’eau et permet aux navires de s’approcher
de la cote en toute confiance. Pour déterminer la profondeur, l’émetteur E émet des ultrasons sinusoïdales vers le
fond de la mer, une partie de ces ultrasons réfléchissent et sont captées par le récepteur R.
Le graphe ci-dessous représente le signal émis par E et le signal reçu par R

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1- À quoi correspondent les pics (1) et (2) enregistrés ? justifier

2-On admet que la vitesse des ondes ultrasonores est égale à 𝑉 = 1500 𝑚. 𝑠-1 dans l’eau.
a- Calculer la distance 𝑑 entre la sonde et le fond de la mer.
b- Calculer la distance entre les poissons et le fond de la mer.

Données : Sensibilité horizontale SH = 5 ms /div

Partie 2 : Pendant un coup de foudre, l’éclair et le bruit de tonnerre se produisent en même temps. Mais comme
la lumière va plus vite que le son, on voit l’éclair avant d’entendre le tonnerre.
-Déterminer la distance d entre l’observateur et coup de foudre, si la durée qui s’écoule entre l’éclair et le bruit
de tonnerre Données : ∨𝑠𝑜𝑛 = 340 𝑚/s ; VLumière = 3.108 m/s

Physique 3 (4,75 pts ) : Propagation d’une une lumineuse

I- Détermination du diamètre d’un fil.

Pour déterminer le diamètre a d’un fil, on utilise la lumière rouge

monochromatique émise par le laser hélium-néon de longueur
d’onde 633nm. Pour cela, on réalise l’expérience schématisée
sur la figure ci-contre. On éclaire le fil de diamètre a par le
faisceau laser et on observe des taches lumineuses sur un écran
placé à une distance D du fil. Ces taches sont séparées par des
zones sombres. La largeur de la tache centrale est L.

1- Nommer l’expérience. En déduire la nature de la lumière mise en évidence.

2- L’expérience, mis en évidence est-elle observée sur l’axe xx’ ou sur yy’ ? justifier votre réponse.
3- Donner la relation de l’écart angulaire θ en fonction de  et a .
4- Dans le cas des petits angles tanθ ≈ θ , établir l’expression de la largeur a en fonction de D, et L.
5- Pour une distance D1,5m on mesure la largeur de la tache centrale et on trouve L3,4cm.Calculer a.

II- Détermination l’indice de réfraction du prisme

On envoie un faisceau lumineux monochromatique émis par le laser à la surface d’un prisme en verre d’indice de
réfraction n. Le rayon lumineux arrive sur la face (1) du prisme avec un angle d’incidence ; puis il émerge
de l’autre face avec un angle d’émergence ,
1- Rappeler les relations du prisme.
2- Montrer que l’expression de l’indice de réfraction d’onde est :
; Calculer
3- Qu’observe-t-on si on remplace la lumière monochromatique par la lumière
blanche ?quel est le nom de ce phénomène ?

Donnée : La longueur d’onde dans le vide : =633 nm ;

L’angle du prisme : ; et l’angle de la déviation .

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Contrôle continu N° 1 - Premier semestre Lycée Mohamed 5 casa
Matière : La Physique Chimie

Chimie 1
7pts

On se propose d’étudier, par conductimétrie, la cinétique de l’hydrolyse du 2-chloro-2-méthylpropane

qui est noté RCl . Le mélange réactionnel initial est réalisé en versant un volume VRCl = 1mL
de 2-chloro-2-méthylpropane (RCl) dans un mélange eau – acétone. L’eau présente est en très large
excès. À température 40°C, on plonge dans le bécher contenant le mélange eau - acétone une cellule
conductimétrie préalablement étalonnée. On déclenche le chronomètre à l’instant où on ajoute le
2-chloro-2-méthylpropane (RCl) dans le mélange et on mesure la conductivité 𝛔 de la solution à
différentes dates. Réaction qui a lieu au cours de la transformation étudiée a pour équation:

RCl + 2 H2O ROH + H3O+ + Cl –

Données :
• La masse molaire de RCl : M(RCl)=92,6g/mol
• La masse volumique de RCl est :ρ=0,85g/mL
• Le volume du mélange est : V = 50 mL
• La conductivité d’une solution :𝛔 = σ𝒊 𝝀𝒊 𝑿𝒊
❶Citer une technique qui permet de suivre l’évolution temporelle de cette réaction.
❷La quantité de matière ni(RCl) est :
A ni(RCl)=9,18. 10-3mol B ni(RCl)=9,18. 10-6mol
❸Dresser le tableau d’avancement, et déterminer l’avancement maximal xmax de la réaction et en
déduire le réactif limitant.
❹Donner l’expression de la conductivité 𝝈(𝒕) du mélange à la date t en fonction de l’avancement de
la réaction x(t) , du volume V du mélange et des conductivités molaires ioniques des ions
oxonium 𝜆𝐻3 𝑂+ et chlorure 𝜆𝐶𝑙− .
𝝈(𝒕)
❺Montrer que l’avancement de la réaction s’écrit :𝒙(𝐭) = . 𝒙𝒎𝒂𝒙 .
𝝈𝒎𝒂𝒙
Cette expérience nous a permis de tracer la courbe dans la figure 2 qui représente la variation de la
conductivité 𝝈(𝒕) en fonction du temps t .
𝝈𝒎𝒂𝒙
❻Montrer que l’expression de la conductivité 𝝈(𝒕) à l’instant de t1/2 : s’écrit 𝝈(t1/2) = , et
𝟐
déduire la valeur de t1/2 .
❼Trouver l’expression de la vitesse volumique en fonction de 𝝈(𝒕) ,𝝈𝒎𝒂𝒙 et 𝒙𝒎𝒂𝒙, Et calculer sa
valeur à l’instant t1=10min.

1 2

1
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Physique 1
5pts

Utilisation des ultrasons pour mesurer les dimensions d’un tube métallique
Données :
Milieu Le métal du tube L’air

La vitesse de propagation Vm = 1,00.104m.s-1 Va = 340 m.s-1

Une sonde jouant le rôle d’un émetteur et récepteur, 1

émet une onde ultrasonore de courte durée dans
une direction normale à l’axe du tube cylindrique (Figure 1).
Cette onde traverse le tube et se réfléchit à chaque
changement de milieu de propagation, pour revenir à la sonde,
qui la transforme en signal électrique de courte durée.
On visualise à l’aide d’un oscilloscope à mémoire,
2
les signaux émis et reçus. L’oscillogramme obtenu au cour
du test fait sur le tube, a permis de tracer le diagramme
de la figure 4.
On observe des raies sous forme de pics verticaux :
P0 , P1 , P2 , P3 . Figure 2.
✓ P0 : correspond à l’instant de l’émission.
✓ P1 : correspond à l’instant de la réception, par la sonde, de l’onde réfléchie ①.
✓ P2 : correspond à l’instant de la réception, par la sonde, de l’onde réfléchie ②.
✓ P3 : correspond à l’instant de la réception, par la sonde, de l’onde réfléchie ③.
❶Ecrire la définition de l’onde mécanique progressive.
❷Quelle est la différence entre l’onde mécanique longitudinale et l’onde mécanique transversale ?
❸Ecrire la définition de la longueur d’onde λ.
❹ Donner le nombre d'affirmations justes parmi les affirmations suivantes :
A. Le phénomène de diffraction ne se produit jamais pour une onde mécanique.
B. L'onde qui se propage le long de la corde est une onde longitudinale.
C. La vitesse de propagation d'une onde mécanique ne dépend pas de l'amplitude de l'onde.
❺ Trouver l’épaisseur e du métal du tube .
❼Trouver la valeur D du diamètre interne du tube.

2
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Physique 2
7pts

La figure 1 représente une onde rectiligne sinusoïdale se propageant à la surface de l’eau d’une cuve à
onde à la célérité 𝑉1 = 0,3𝑚 /𝑠 .

Une plaque de verre de longueur ℓ = 𝑑2 provoque une diminution locale de la profondeur de l’eau .( on
néglige toute réflexion )

1
Vue de haut

vue latérale

❶En exploitant la figure 1 déterminer les longueurs d’onde 𝝀𝟏 et 𝝀𝟐 sachant que 𝒅𝟏= 𝟐𝒄𝒎 et
𝒅𝟐= 𝟑𝒄𝒎.
❷Monter que l’expression de la célérité 𝑉2 de l’onde au-dessus de la plaque s’écrit sous la forme :

𝝀𝟐
𝑉2 = .𝑉 Déduire sa valeur.
𝝀𝟏 1
❸Sachant que la célérité d’une onde à la surface de l’eau peu profonde est 𝒗 = 𝒈. 𝒉, avec ℎ la
profondeur de l’eau . déterminer les profondeur 𝒉𝟏 et 𝒉𝟐 et déduire l’épaisseur 𝒆 de la plaque de verre.
On donne 𝒈 = 𝟏𝟎𝑵 /𝒌𝒈 .
❹Déterminer le retard 𝜏 du mouvement du point M par rapport au point O .
❺L’onde arrive au milieu (3) rencontre un obstacle fixe présentant une ouverture de largeur 𝒂 .
5.1.Quelle condition doit satisfaire cette ouverture pour que l’onde plan se transforme en une onde
circulaire.
5.2.Quel est le phénomène observé après la traversée de l’ouverture si la condition précédente est
vérifiée.
5.3.Dessiner deux rides dans la région (4) . Justifier le tracé en précisant la fréquence et la longueur
d’onde de l’onde dans la région.

𝛌 𝑉 𝝀
5.4. sachant que l’écart angulaire 𝛉 s’écrit sous la forme 𝛉 = 𝐚 , Montrer que 𝛉 = 𝑉1. a𝟐
2

3
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Contrôle continu N° 1 - Premier semestre Lycée Mohamed 5 casa
Matière : La Physique Chimie

Chimie 1
7pts

Dans un ballon vide , on verse un volume VA =75,0ml dune solution concentrée d’acide
Chlorhydrique(H3O+ + Cl−) de concentration en ions oxonium CA=0,4mol/L . À l’instant initial, on
introduit une masse de m=0,6g de Zinc en poudre . Très rapidement, on ferme ce ballon avec un
bouchon percé qui permet de relier, par un tuyau, le contenu du ballon avec un manomètre. On note,
régulièrement, la valeur de la pression indiquée sur le manomètre figure 1.

Données :

• La masse molaire du zinc : M(Zn)=65,4g/mol

• Équation d’état des gaz parfaits : P.V = 𝒏𝑮.R.T , nG correspondant à la quantité de matière de gaz
• Les couples interviennent sont : Zn2+ /Zn(S) et H3O+ / H2 (g) .
• On considère que tous les gaz se comportent, au cours de l’expérience, comme des gaz parfaits
❶Citer une technique qui permet de suivre l’évolution temporelle de cette réaction.
❷Ecrire l’équation bilan de la réaction étudié.
❸Calculer ni(H3O+) la quantité de matière initiale des ions oxonium et ni(Zn) la quantité de matière
initiale de zinc .
❹Dresser le tableau d’avancement de cette transformation , en considérant x comme l’avancement de
cette transformation et xmax son avancement maximal . Quelle le réactif limitant.
❺En appliquant l’équation d’état d’un gaz parfait et en utilisant le tableau d’avancement , trouver l’
expression de l’avancement x à l’instant t en fonction de R, T, V et P la pression de H2 à l’instant t .
𝑷(𝒕)
❻Soit Pmax la pression maximale de H2 , montrer que 𝐱(𝐭) = 𝒙𝒎𝒂𝒙 .
𝑷𝒎𝒂𝒙
❼Cette expérience nous a permis de tracer la courbe dans la figure 2 qui représente la variation de P(t)
la pression de H2 en fonction du temps t .
𝑷𝒎𝒂𝒙
7.1.Montrer que l’expression de la pression 𝑷(𝒕) à l’instant de t1/2 s’écrit :𝑷(t1/2) = ,et déduire
𝟐
la valeur de t1/2 .
𝒙𝒎𝒂𝒙 𝒅𝑷(𝒕)
7.2. Monter que l’expression de la vitesse volumique s’écrit: 𝒗(t) =
𝑽.𝑷𝒎𝒂𝒙 𝒅𝒕
7.3.Vérifier que la valeur la vitesse volumique de la réaction à l’instant t0 =0 est :
𝒗𝟎= 1,93. 10-3 mol.L-1.min -1
1 2

1
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Physique 1
5pts

Sur une cuve à ondes , on crée des ondes rectilignes grâce à une réglette plane menue d’un vibreur réglé
à une fréquence N = 50 Hz . Ces ondes se propagent sur la surfaced’eau sans atténuation et sans
réflexion. La figure 1 représente l’aspect de la surface de l’eau à un instant donné , tel que d = 15 mm .

❶ À l’aide de la figure 1 , déterminer la valeur de la longueur d’onde λ

❷En déduire V la vitesse de propagation des ondes sur la surface de l’eau .
❸On considère un point M de la surface de propagation (figure 1) . Calculer le retard τ de la vibration
du point M par rapport à la source S .
❹On double la valeur de la fréquence N′ = 2N , la longueur d’onde est λ′ =3mm . Calculer V’ la
valeur de la vitesse de propagation dans ce cas . L’eau est-elle un milieu dispersif ? Justifier .
❺On règle à nouveau la fréquence du vibreur à la valeur N=50 Hz . On place dans la cuve un obstacle
contenant une ouverture de largeur a . Voir figure 2.
Représenter , en justifiant la réponse , l’aspect de la surface d’eau lorsque les ondes
dépassent l’obstacle dans les deux cas : a = 4 mm et a = 10 mm .

2
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Physique 2
7pts

Une lame vibrante en mouvement sinusoïdal de fréquence N, fixée à l'extrémité S d'une corde élastique
SA très longue et tendue horizontalement, génère le long de celle-ci une onde progressive périodique
non amortie de célérité V. Un dispositif approprié, placé en A, empêche toute réflexion des ondes. Le
mouvement de S débute à l'instant t0 . Les courbes (1) et (2) de la figure ci-dessous représentent
l'élongation d'un point M de la corde, situé à la distance SM de S , et l'aspect de la corde à un instant t1 .

1 2
YM Y

❶Identifier, en justifiant, la courbe représentant l'aspect de la corde à l'instant t1.

❷Donner l’affirmation juste parmi les affirmations suivantes :
A. Le phénomène de diffraction ne se produit jamais pour une onde mécanique.
B. L'onde qui se propage le long de la corde est une onde longitudinale.
C. La vitesse de propagation d'une onde mécanique ne dépend pas de l'amplitude de l'onde.
❸Par exploitation des courbes précédentes, déterminer :
3.1.La longueur d'onde 𝝀, la période T et la célérité V de l'onde.
3.2.Le retard temporel 𝜏 du point M par rapport à la source S de l'onde et déduire la distance SM.
On donne la relation qui lie la célérité de l'onde, la tension T de la corde et sa masse linéique μ(quotient
de la masse sur la longueur)

𝐕= 𝑻/μ
❹La corde est-elle un milieu dispersif? Justifier
❺On double la tension F de la corde( T’ =2T ) sans modifier la fréquence N .
5.1.Montrer que : 𝐕′ = 𝐕 2
5.2.Déterminer dans ce cas la longueur d'onde à 𝝀’

3
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‫بسم هللا الرحمان الرحيم‬

Année scolaire 2020 - 2021

Contrôle continu N° 1 – Premier semestre
Matière : La Physique Chimie
2 SPC B.F (Bac International)

Durée estimée : 1h 45min

* * *
Consignes pour le devoir et instructions générales
 L’énoncé de cette épreuve comporte 4 pages dont la page de garde. Vérifier que vous les avez
bien reçus.
 La présentation, le soin et la rédaction seront pris en compte pour un point dans la notation.
 Justifier en expliquant votre démarche si cela est nécessaire.
 Tout calcul doit être précédé de la formule utilisée.
 La valeur numérique prise par une grandeur physique est toujours suivie d’une unité.
 Respecter la notation des grandeurs utilisées dans l’énoncé.

Contenu du Sujet

Parties Barème
Chimie Etude de la cinétique chimique d’un mélange réactionnel 7Pt/20
Physique 1 :
Physique Partie 1 : Quelques propriétés des ondes sonores. 7,5 Pt/20
Partie 2 : L’étude d’une onde mécanique à la surface de l’eau.
Physique 2 :
Diffraction de la lumière par une fente 5,5 Pt/20

Sujet

Pr. Rachid Boumkehla

boumkehlarachid.2020@gmail.com 1

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Chimie 45min
Le luminol est un composé organique de formule brute C8H7N3O2. Sa réaction avec certains oxydants
comme l’eau oxygénée H2O2 produit du diazote N2, et des ions aminophtalate C8H2NO42-. Ces derniers sont
dans un état excité, pour retrouver leur état stable ils émettent leur surplus d'énergie sous forme d'une lumière
bleue perçue dans l’obscurité totale. Toute fois, cette réaction est très lente, elle se compte en mois... Par
contre, elle se produit rapidement (dizaines de secondes) en présence des ions fer III. L'hémoglobine des
globules rouges du sang contient des ions fer III. Le luminol va servir aux techniciens de la police scientifique
pour déceler des traces de sang, même infimes, diluées par lavage ou séchées. Au contact des endroits où du
sang est tombé, des chimiluminescences apparaissent avant de s'éteindre environ 30 secondes après. Un
appareil photo mis en pose lente permet de localiser ces traces.
Le luminol C8H7N3O2 réagit avec l’eau oxygénée H2O2 selon une réaction oxydo-réduction représentée par
l’équation chimique suivante :
-
2C8 H7 N3O2(aq) + 7H 2O2(aq) + 4OH(aq) 
 2N 2(g) + 2C8H 2NO4(aq)
2-
+14H 2O( )
Pour réaliser cette réaction, à une température T=300K, on
prépare un mélange réactionnel de volume Vsol =0,35L en
mélangeant :
 Une masse m1=1,0g de luminol et 250g d’hydroxyde
de sodium et d’eau distillée.
 Un volume V=0,50 mL d’eau oxygénée de
concentration C=9,8 mol. L-1.
 5g d’un composé contenant des ions de fer III.
Données :
 La masse molaire du luminol est : M=177g.mol-1
 L’équation d’état des gaz parfaits : P.V= n.R.T
 La constante des gaz parfaits : R=8,3 Pa.m3.K-1.mol-1.
 Le volume du gaz reste constant pendant la réaction :
Vgaz=2,1.10-3m3.
 On rappel : 1m3=103L ; 1hPa=102Pa
La figure ci-contre représente P(N2)=f(t) : la variation de la
pression diazote N2(g) formée en fonction du temps.
0,5 1. Quel est le rôle des ions de fer III dans cette réaction ?
1 2. Donner la définition de l’oxydant et écrire le cople ox/red à laquelle appartient l’eau oxygénée
H2O2.
0,5 3. Citer, deux techniques différentes qu’on peut adopter pour étudier l’évolution de cette
transformation au cours du temps.
0,5 4. On note n1 la quantité de matière initiale du luminol et n2 la quantité de matière initiale de l’eau
oxygénée. Vérifier que : n1=5,6.10-3mol et n2=4,9.10-3mol.
1 5. On donne le tableau d’avancement suivant. Copier et compléter le tableau puis déterminer
l’avancement maximal xmax.
Etat Avancement 2C H N O
8 7 3 2(aq) + 7H O2 2(aq)+ .....   2N + .....
2(g)

Initiale 0 n1 n2
intermédiaire x
finale xmax
1 6. En exploitant le tableau d’avancement et l’équation d’état des gaz parfaits, retrouver l’expression
Vgaz
suivante : x (t) = P(N 2 )
2R.T
0,5 7. Calculer P(N2)max la pression diazote N2(g) formée à l’état final.
1 8. Déduire l’expression de la vitesse volumique v de la réaction en fonction de Vsol, Vgaz, R, T et la
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d(P(N 2 )
dérivée . Puis déterminer la valeur de v0 à l’instant t=0.
dt
1 9. Définir le temps de demi-réaction t1/2 puis déterminer sa valeur.
Physique 1 30 min
Partie 1 : Quelques propriétés des ondes sonores :
Pour déterminer la célérité des ondes sonores dans l’eau on pose dans un bassin d’eau un metteur E et un
récepteur R sur la même droite, la distance entre E et R est ℓ=1,50m.
On relie l’émetteur E par la voie 𝐘𝐀 et le récepteur R par la voie 𝐘𝐁 d’un oscilloscope.
On donne la sensibilité horizontale : 0,2ms/div.
0,5 1- Le son est il une onde longitudinale ou transversale.
1 2- L’onde sonore arrive au microphone R après un retard
τ par rapport à l’émetteur E. Déterminer τ.
1 3- Calculer 𝐯𝐞𝐚𝐮 la célérité de propagation des ondes
sonores dans l’eau.
4- On vide le bassin et les ondes sonores se propagent
dans l’air. Dans ce cas la célérité de propagation
dépend de du coefficient de compression χ et de la
masse volumique ρ .
Pour l’air ρ=𝟏𝟎−𝟑 𝒌𝒈. 𝒎−𝟑 et χ=8,65. 𝟏𝟎−𝟑 m. 𝒌𝒈−𝟏. 𝒔𝟐
On exprime la célérité par une des relations suivantes.
1 1
a- vair = ρ.χ b- v air = c-
v air =
ρ.χ ρ.χ
1 4-1 : En utilisant l’analyse dimensionnelle trouver la relation correcte. Et calculer𝐯𝐚𝐢𝐫 .
0,5 4-2 : Comparer 𝐯𝐞𝐚𝐮 et 𝐯𝐚𝐢𝐫 déduire.
Partie 2 : L’étude d’une onde mécanique à la surface de l’eau.
Dans le bassin d’eau on crée par un vibreur de fréquence réglable des ondes circulaires successives
sinusoïdales .On éclaire le bassin par un stroboscope et on
obtient un arrêt apparent lorsqu’on règle la fréquence sur
𝐍𝐒 =10Hz .la figure 2 représente les lignes tel que
AB=15cm.
On ajoute au bassin deux plaques distantes de a=2cm.

1 1) Déterminer la fréquence N ainsi la longueur d’onde λ et déduire la célérité de propagation

des ondes v.
0,5 2) Comparer l’état de vibration des points A et B.
1 3) Lorsqu’on règle la fréquence du vibreur sur la valeur N’=15Hz on trouve λ’=4cm calculer la
célérité v’. Et la comparer avec v déduire.
1 4) La fréquence est réglé à nouveau sur N=10Hz recopier la figure 2 et représenter l’allure
des ondes âpres la traversée de la fente a et calculer l’écart angulaire θ.
Physique 2 25 min
Physique 2 : Diffraction de la lumière par une fente
Lors d’une séance des travaux pratiques, les élèves ont placé un
laser émettant un faisceau lumineux dont la longueur d’onde
dans le vide est 0, devant une fente de largeur a=40m. Ils ont
visualisé la diffraction sur un écran distant de la fente de
D=2,40m.
L’un des élèves mesure la largeur de la tache centrale, il trouve :
L=66 mm.
On donne : la célérité de la lumière dans le vide est c=3.108m.s-1.
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0,5 1) Quelle nature de la lumière est mise en évidence par la diffraction ?

1 2) Recopier la représentation illustrée dans la figure 1, et indiquer sur elle l’écart angulaire , la
distance D et la largeur L de la tache centrale.
0,5 3) Exprimer l’écart angulaire  en fonction de L et D. on considère que tan =.
1 4) Déterminer l’expression de la longueur d’onde 0 en fonction de D, L et a.
0,5 5) Comment varie la largeur de la tache centrale L lorsque la largeur de la fente augmente ?
1 6) Calculer la valeur de 0. Peut-on observé cette lumière à l’œil nu ?
1 7) Dans une autre expérience, on émet cette onde lumineuse à travers une fibre optique de
longueur ℓ=500m et d’indice de réfraction n.
Pour parcourir la distance ℓ, la lumière met une durée =2,7s. Calculer la longueur
d’onde  et déduire l’indice de réfraction.

Fin

Jeudi 26/11/2020

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Prof :AGHATTAS HACHIM Niveau :2éme année Bac Contrôle continu N°1
Etablissement :Lycée ibno Hazem Sc physique BIOF Le ;16/11/2020
Année scolaire :2020/2021
barème
Physique(13points)
Exercice1(8.5points)
Une corde élastique de longueur L=SD=1,68m est tendue horizontalement entre un point source S d’un
vibreur et un dispositif qui empêche la réflexion des ondes incidentes .
A l’origine des dates (t=0) le mouvement de S commence avec une fréquence N=100Hz , l’élongation de
point S s’écrit sous la forme ys(t)=Acos(2Nt+) une onde progressive sinusoidale prend naissance le long
de la corde .la figure1 ci-dessous représente l’aspect de la corde à l’instant t1 dont le point M et le front
d’onde avec SM=x

0.5 1) Donner la difinition d’une onde

progressive sinusoidale ?
2) L’onde qui se propage le long de la
0.5
corde est il transversale ou longitudinale ? justifiez ?
0.75 3) A partir de cette courbe déduire l’expresion de t1 en fonction de T ? calculer sa valeur ?
1 4) Donner la difinition de la longueur d’onde  et calculer sa valeur ?
1 5) Déduire la vitesse de l’onde V qui se propage le long d’une corde ?

1.25 6) Montrer que l’élongation de point M (le front d’onde) s’écrit sous la forme YM(t)=Acos(2Nt- +) ?

1.5 7) A l’aide du graphe déterminer la valeur de  puis exprimer l’élongation YM(t) (la loi horaire du
mouvement) de M ?
8) Comparer l’état de vibration d’un point D de l’extrémité de cette corde avec S et trouver l’instant t2
1 quand le front d’onde attient le point D ?
1 9) Trouver le nombre des points de la corde qui sont en phase avec S ?
Exercice2(4.5points)
Détermination la largeur d’une fente a et la largeur de la tache centrale L2

Lorsque la lumière rencontre un obstacle mince ou fine ,elle ne se propage pas en

ligne droite et subit le phénomène de diffraction qu’on peut l’exploiter pour
déterminer le diamètre d’un fil fin comme celle d’araignée .l’écart angulaire 
l’angle entre le centre de la tache centrale et la première extinction est donnée par la relation =/a où  la
longueur d’onde de la lumière utilisé et a la largeur d’une fente ou le diamètre d’un fil .
La vitesse de propagation de la lumière dans l’air c=3.108m/s
On réalise une expérience de diffraction à l’aide d’un laser monochromatique de
fréquence N=4,44.1014Hz . à quelques centimètres de laser on place une plaque
contenant une fente verticale de largeur a ,la figure de diffraction obtenue est
observée sur un écran horizontale situé a une distance D=50,0cm de la fente ,la
largeur de la tache centrale est L1=6.7.10-1cm , voir la figure 1

0.75 1) quelle nature de la lumière mise en évidence cette expérience ? justifiez ?

0.75 2) exprimer la relation entre l’écart angulaire  et L ,D en prend l’approximation 
très petite ?
0.75 3) Exprimer a la largeur de la fente en fonction de D , L1 , N et c la célérité de la

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lumière dans l’air.puis calculer sa valeur ?

4) on interpose entre la fente et l’écran un parallélépipède en verre figure 2 d’indice de réfraction n=1.61 pour la
lumière utilisée et on remarque la largeur de la tache centrale L2 différente que L1
0.5 4-1) quel sont les deux paramètres physique qui change lorsque la lumière traverse le verre ?
1 4-2) déterminer dans ce cas l’expression de L2 en fonction de a ,D ,n et  .calculer sa valeur ?
0.75 4-3) monter que avec v la vitesse de la lumière dans le verre ?

Chimie (7 points )

On mélange rapidement dans un bécher une quantité

n1=3,7.10-2mol d’hydroxyde de sodium (Na++OH-) et
une quantité n2 d’ester (E) en excès à 25°C.une
réaction lente d’équation :
CH2COOC2H5+OH-CH3COO- + C2H5OH
considérée comme une transformation totale .on
note V le volume totale du mélange réactionnel .
A l’aide d’un conductimètre .on mesure la
conductance G du mélange réactionnel au cours du
temps (figure ci-contre)
Données :
la constante de la cellule K=0.01m ; V=200ml
les conductivités molaires ioniques
L’ion CH3CO2- (aq) HO-(aq) Na+(aq)
(mS.m2.mol-1) 4.09 19.9 5.01

0.75 1) expliquer la diminution de la conductance mesurée au cours de la transformation chimique

1 2) dresser le tableau d’avancement de la réaction chimique
0.25 3) donner l’expression de la conductance inititiale G0 à (t=0) en fonction de K (constante de la
cellule) , n1 , V et des conductivités molaires ioniques
1
4) monter que l’expression de la conductance G(t) s’écrit sous la forme G(t)=A+Bx et déterminer les
1 valeurs de A et B
5) déterminer la composition du mélange réactionnel à t =40s
1
6) trouver l’exprission de la vitesse volumique de la réaction en fonction de Gt , puis calculer sa valeur
à l’instant t=0
1.5
7) démonter que G(t1/2)=
0.5
8) déterminer graphiquement le temps de demi-réaction t1/2

bonne chance

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classe : 2PC OF PHYSIQUE et CHIMIE Devoir

la cinétique chimique

Soit la transformation faisant réagir en milieu acide du peroxyde d'hydrogène ou "eau oxygénée"
H2O2 et des ions iodure I-. Cette transformation peut être modélisée par la réaction supposée
totale d'équation : H2O2 (aq) +2I-(aq) +2H3O+(aq) ® I2 (aq) + 4H2O(L)

On désire étudier la cinétique de cette réaction.

A la date t=0s et une température consante, on ajoute un volume V1=50ml d’une solution acidifiée
d'iodure de potassium de concentration C1=10-2mol/L à un volume V2=50ml d’une solution d’eau
oxygénée de concentration C2. A l’aide d’une technique adaptée, on obtient la courbe donnant
l’évolution temporelle de la concentration [I-]. (la figure) .Les droites (1) et (2) sont les tangentes
à la courbe respectivement à t=0 et à t=400s. 6
[I-] ( 10-3 mol/L)
1- Description du système chimique :
5
1-1) déterminer les couples Ox/Red participant
à cette réaction. 4

1-2) Dresser le tableau d’avancement de la

3
transformation chimique étudiée.
2
1-3) Montrer que la concentration des ions
iodure [I-] à un instant t s’écrit sous forme 1 (1)
[I-]t=5.10-3-20.x avec x l’avancement de la (2) t (s )
0 100 200 300 400 500 600 700
réaction à l’instant t .
1-4) montrer que l‘ion I- n’est pas limitant et déterminer l’avancement maximal de la réaction.
1-5) montrer que la concentration C2=4.10-3mol/L.
2-Etude cinétique :
2.1) définir le temps de demi-réaction et déterminer sa valeur.
2-2) Exprimer la vitesse volumique de la réaction en fonction de [I-].
2.3) Calculer la vitesse de réaction aux instants : t=0s et t=400s.
2.4) Comparer les vitesses de réaction aux instants : t=0s et t=400s.
Quel facteur cinétique permet d’expliquer ce résultat ?
2.5) Représenter l’allure de la courbe si on reproduit l’expérience à une température plus élevée.
Justifier.

Onde mécanique 1

L’extrémité d’une corde est reliée à un vibreur effectuant des oscillations sinusoïdales entretenues
à partir d’un instant de date t0=0 s. Les graphiques 1 et 2 représentent respectivement l’aspect
de la corde à l’instant t1=30ms et l’instant t2=90ms. On néglige tout amortissement de l’onde.

Le graphe 1 à t1=30ms Le graphe 2 à t2=90ms

y y

0 15 x (cm) 0 15 30 x (cm)

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1) Définir une onde longitudinale, et déduire la nature de L’onde qui se propage le long de la corde.
2) Définir La longueur d’onde l et déterminer sa valeur.
3) calculer la valeur de la vitesse de propagation et déduire la fréquence de l’onde qui se
propage.
4) calculer le retard temporel d’un point situé à une distance SM=40cm de la source S et tracer
les variation de son elongation au cour du temps.
5) exprimer l’élongation du point M à un instant t en fonction de l’élongation de la source S.
6) Un point N situé à une distance SN=45cm. Comparer les mouvement des points S et N.

Onde mécanique 2

L’échographie est une technique médicale permettant de détecter la présence de calculs rénaux en
utilisant une sonde à ultrasons.
Les sondes ultrasonores fonctionnent successivement en émetteur et en récepteur.
1.Propagation d’une onde ultrasonore dans l’air.
1-1 Les ultrasons sont des ondes :
£longitudinales £électromagnétiques £déplaçant de la matière
£transversales £mécaniques £déplaçant de l’énergie
1-2 Quelle est la fréquence minimale des ultrasons ?

2. Propagation d’une onde ultrasonore dans les tissus.

La vitesse de propagation des ultrasons est :
dans le tissu vtissu = 1400 m.s-1,
dans le rein vrein = 1500 m.s-1
dans le calcul rénal vcalcul = 1540 m.s-1

On suppose que dans le tissu, le rein ou le calcul, la vitesse de l’onde ultrasonore est indépendante
de la fréquence.
2.1. a/Définir un milieu dispersif.
b/ Donner l’expression puis calculer la longueur d'onde des ultrasons dans le rein pour une fréquence
de f1 = 3,5 106Hz.
Une onde ultrasonore incidente est émise à l'instant t=0 au point O. Ci-dessous, l’enregistrement des
échos renvoyés par les surfaces de séparation des différents milieux : sur le rein en A, sur le calcul
rénal en B puis en C.

2.2. Calculer la distance OA entre la surface de la peau et la surface du rein ?

2.3. Calculer la longueur BC du calcul rénal.

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Alioui Abdelaaziz Contrôle n° 1 / 2BPC 2020/2021 Durée : 2h

Chimie : (7pts)

Réaction du Lugol sur le zinc

On vend en pharmacie sous le nom de Lugol un antiseptique à base de diiode. Les solutions de diiode
sont brunes.

A 25 ° C, on plonge un morceau de zinc de Zn d'une masse de m dans un volume V de Lugol de

concentration C0, la transformation chimique est lente et totale. On peut modéliser la transformation
chimique entre diiode et le zinc suivant la réaction chimique de l’équation chimique:

1 - Déterminer les couple ox / red mise en jeu dans cette réaction. (0.5 pts)
2- Dresser un tableau descriptif pour la transformation étudiée. (1 pts)
3- Citez deux techniques permettent de suivi l’évolution de cette transformation (0.5 pts)
4- A partir de tableau d’avancement, montrer que : (1 pts)

5- - A l’aide d’une technique convenable on représente les deux graphes ci-dessous (1) et (2)

- à l’aide les deux graphes (1) et (2) et la relation obtenue dans la question 4 :

5-1 déduire le réactif limitant. (0.5 pts)

5-2- Déterminer les valeurs de Xmax. V. C0. (1.5 pts)

5-3- Montrer que la masse de zinc a t= t1/2 donné par la relation suivante :

Puis calculer ⁄ (1 pts)

5-4- Montrer que la vitesse de la réaction s’écrit sous la forme : (0.5 pts)

5-5- Calculer la vitesse de la réaction à l’instant t=0. (0.5 pts)

Données: Masse molaire: M (Zn) = 65,4g / mol

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Alioui Abdelaaziz Contrôle n° 1 / 2BPC 2020/2021 Durée : 2h

Physique : (13 pts)

Exercice 1 : (2 pts)
Une corde élastique de longueur infinie, tendue horizontalement, est attachée par son extrémité (S)
à une lame vibrante qui lui communique, à partir de l'instant de date t0 = 0, des vibrations
sinusoïdales de fréquence N. On suppose qu'il n'y a aucun amortissement.


La courbe (1) représente l'aspect de la corde à un instant de date t1
 La courbe (2) représente le diagramme du mouvement d'un point (A) de la corde situé à
une distance SA de l'extrémité de la source (S).

1) L’onde qui se propage le long de cette corde est transversale ou longitudinale ?

Justifier la réponse. (0.5 pts)

2) Trouver graphiquement la valeur de la longueur d’onde et la fréquence N. (0.5 pts)

3) Calculer la vitesse V de propagation de cette onde et déduire l’instant t1. (0.5 pts)

4) Trouver graphiquement le retard du point (A) par rapport à la source (S) et déduire la
distance SA (0.5 pts)

Exercice 2 (6 pts)

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Alioui Abdelaaziz Contrôle n° 1 / 2BPC 2020/2021 Durée : 2h

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Alioui Abdelaaziz Contrôle n° 1 / 2BPC 2020/2021 Durée : 2h

Exercice 3 (5 pts)

I- Un modèle de calcul de la célérité du son dans un gaz diatomique ou dans l'air donne la

relation suivante : √

Avec P la pression du gaz au repos et la masse volumique du gaz et . Les valeurs

sont en bon accord avec les valeurs déterminées expérimentalement. On admet que ce gaz vérifie la
loi des gaz parfaits c’est-à-dire :

Où V et le volume occupé par une masse m de gaz de masse molaire M sous la pression P à la
température absolue T.

1) L’onde sonore est une onde

1-1) Electromagnétique ou mécanique ? Justifier la réponse. (1 pts)

1-2) Transversale ou longitudinale ? Justifier la réponse. (1 pts)

2) Montrer que : √ (1 pts)

3) La célérité du son dans l'air à la température est

Calculer θ sachant que la masse molaire de l'air est M(air) = 29 .10-3 Kg.mol-1 et la constante des
gaz parfaits est : R = 8,314J .mol-1.K -1 et (0.5 pts)

II- Pour comparer les célérités des ultrasons dans l'eau et dans l'air on utilise le dispositif
suivant :

Les ultrasons sont des ondes acoustiques dans la célérité et la même que celle du son audible. Les
deux émetteurs d'ultrasons sont synchronisés, les voix A et B sont reliés à la carte d'acquisition d'un
ordinateur ; elles ont le même coefficient d’amplification.

On a obtenu les signaux suivants :

1) Quel est celui des deux signaux qui correspond à la propagation dans l'air sachant que Veau Vair
(0.5 pts)

2) Au cours d'une expérience on a trouvé 1,14 ms pour une distance d = 50cm entre l'émetteur et
le récepteur. Calculer la célérité des ultrasons dans l'eau. On donne Vair = 340m / s. (1 pts)

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