Ds physique chimie chapitre ox-red

Disponible uniquement sur Etudier
  • Pages : 7 (1567 mots )
  • Téléchargement(s) : 0
  • Publié le : 3 mars 2010
Lire le document complet
Aperçu du document
Classe de 1ère S

DS N°5 Correction

CORRECTION DU DS N°5
Exercice n°1 : Solide glissant avec frottements sur un plan incliné :
9pts

0.5pt

1) On étudie comme système le solide S dans le référentiel terrestre lié au plan incliné considéré galiléen : Le centre inertie de S est animé d’un mouvement rectiligne uniforme, donc par application du principe d’inertie, la somme vectorielle desforces est nulle : ∑ F = P + R = 0 . 2) Le vecteur P est vertical vers le bas, le vecteur R est donc vertical vers le haut tel que : R=P=m*g=3,5*9,8=34N

0.5pt 1pt

R
3) A l’aide de relations trigonométriques dans un triangle rectangle, On peut écrire : RN = R×cos α = 34×cos 30.0 = 29 N RT = R×sin α = 34×sin 30.0 = 17 N Par application du théorème de Pythagore : R² = RN² + RT²

RN α α1pt 1pt

RT

0.5pt 0.5pt 0.5pt 0.5pt

4) R N est normale au vecteur déplacement AB donc W AB ( R N ) = 0 .

RT est colinéaire au vecteur déplacement mais de sens opposé donc : W AB ( RT ) = RT • AB = − RT × AB = −17.2 × 2.00 = −34 J
P
Le travail de la force de frottement est résistant. Dans ce cas ci, le travail du poids est moteur, et nous savons qu’il ne dépend que de la différenced’altitude :

W AB ( P) = m × g × h avec h = AB × sin α = 1.0m
Finalement :
0.5pt

A h

W AB ( P) = 3.50 × 9.81 × 1.0 = 34 J

α

B

La somme des travaux des force appliquées à ce solide animé d’un mouvement de translation rectiligne uniforme est nulle :
0.5pt

W AB ( RT ) + W AB ( R N ) + W AB ( P ) = 0
5) Le trajet AB est parcouru en une durée : ∆t = La puissance d’une force estdéfinie par P=

0.5pt

AB 2.0 = = 8 .0 s v 0.25

3*0.5pt

W . On obtient les valeurs numériques suivantes : ∆t P ( R N ) = 0 ; P ( RT ) = −4.3W ; P ( P ) = 4.3W
8pts

Exercice n°2 : Mouvement sans frottements sur un plan incliné :

1) Le mobile est en translation rectiligne. Les forces qu’il subit sont : le poids P et F la force du coussin
0.5pt

d’air. F est perpendiculaire au vecteurdéplacement AB du centre d’inertie du mobile : WAB( F )=0. Le théorème de l’énergie cinétique appliqué au solide en translation s’écrit donc :

1pt

1 × m × v ² = W ( P ) avec WAB( P) =m*g*D*sin α AB 2
On rappelle que le travail du poids ne dépend que de la différence d’altitude, égale ici, quand le mobile parcourt la distance D, à D*sin α (de plus, il est moteur dans cette question)

0.5ptDonc : v =

2 gD sin α = 3,56m / s

1

Classe de 1ère S

DS N°5 Correction 2) On applique de nouveau le théorème de l’énergie cinétique, mais cette fois-ci entre O et S :

0.5pt

EC(S) – EC(O) = WOS( P ) Comme en S, v = 0, on a : -1/2*mv0² = -m*g*xS*sin α (travail du poids résistant ici !) D’où v0 =

0.5pt

2 * g * x S * sin α = 2,52 m/s

1pt

3) Evolution énergétique : a. Onsait que EPP = m*g*z en prenant un axe des z vertical ascendant. Le point correspondant à z = 0 correspond à celui où le mobile serait sur une piste horizontale prolongeant le banc incliné. Donc ici z = x*sin α et EPP = m*g* x*sin α (on retrouve le travail du poids !). = 0.711*x

0.5pt 1pt

b. On peut écrire : EC(M)-EC(O) = WOM( P ) avec EC(O) = ½*m*v0²=0.889 J et WOM( P ) = - m*g*x*sin α =-0.711*x (On vérifie que le travail de P est négatif si M est au dessus de O)
d’où EC = 0.889 - 0.711*x

0.5pt 1pt 1pt

c. Si on somme les deux types d’énergie : EPP + EC = 0.711*x + 0.889 – 0.711*x
= 0.889 J On obtient une énergie totale constante ce qui est tout à fait normal puisque le mobile glisse sans frottements, et que donc il n’y a pas de dissipation d’énergie au cours du mouvement(principe de conservation). Exercice n°3 : Réaction entre l’acide chlorhydrique et la soude : 4pts

2*0.25pt 1) Les ions oxonium H3O+(aq) provenant de l’acide chlorhydrique et les ions hydroxyde OH-(aq) provenant de

la soude réagissent ensemble. 2) Les couples acides/bases sont : 2*0.5pt H3O+ / H2O : H30+(aq) = H2O(l) + H+ 2*0.5pt H2O / OH- : HO-(aq) + H+ = H2O(l) 3) Equation de la...
tracking img