COMPOSITION DU PREMIER SEMESTRE TS2 2015-2016

Composition du premier semestre ts2 2015 2016 PDF à télécharger (1.46 Mo)

IA Pikine Guédiawaye / Lycée de Thiaroye Année scolaire 2016/2017

Cellule pédagogique de Sciences Physiques Niveau : T S2 ; Lycée MBCM

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COMPOSITION DU PREMIER SEMESTRE TS₂ 2015/2016

Exercice1 :

On dissout 2,96 g d’un acide carboxylique A dans 100 cm³ d’eau. On en prélève 10 cm³ où on ajoute quelques gouttes de phénolphtaléine puis on verse une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium de concentration molaire 0,2 mol.L^-1 jusqu’au virage de l’indicateur coloré. .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... un corps C de formule C₅H₁₀O₂.
1. Ecrire l’équation de la réaction et préciser les noms de B et C.
2. Quels caractères......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......
On fait réagir 18,5 g de l’acide A sur la quantité juste nécessaire de soude 0,2 M pour atteindre l’équivalence.
1. Donner le nom et la formule du composé solide obtenu après évaporation de la solution. Calculer sa masse.
2. Le composé solide précédent est traité par le chlorure d’éthanoyle. Ecrire l’équation de la réaction et nommer le composé organique obtenu.

Exercice 2

On étudie la saponification de l’éthanoate d’éthyle par l’hydroxyde de sodium à la température de 30°C.

A la date t = 0 min on réalise une solution aqueuse contenant les deux réactifs avec des concentrations

c₁ = c₂ = 5.10^-2 mol.L^-1. Des prises d’essai de 10 mL chacune sont effectuées à différents instants. Un indicateur approprié permet de doser les ions OH^- .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......tration 10^-2 mol.L^-1. Soit x le volume de solution acide utilisée pour réaliser ce dosage à l’instant de date t. .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

t (min)	4	9	15	24	37	53	83	143
x (ml)	44,1	38,6	33,7	27,9	22,9	18,5	13,6	8,9
[C₂H₅OH]

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Tracer la courbe représentant les variations de la concentration de l’éthanol formé en fonction du temps.

On donne les échelles suivantes :

En abscisses : 1 cm correspond à 10 min ;
En ordonnées 1 cm correspond à 2.10^-3 mol.L^-1.

Définir la vitesse instantanée de formation de l’éthanol. La calculer à 9 min et à 53 min. Comment évolue cette vitesse ? Interpréter.
.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... concentration de l’éthanol sera-t-elle égale à 2,5.10^-2 mol.L^-1 ?

Exercice 3

Pour modéliser le système de suspension d’une voiture, un expérimentateur suggère d’utiliser un ressort R vertical de constante de raideur k.

1).....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

A l’équilibre le ressort s’est allongé de 5 cm. En déduire la constante de raideur du ressort.

On prendra g = 10 N.kg^-1.

2) L’expérimentateur écarte la bille de sa position d’équilibre d’une distance de 2 cm verticalement vers le bas. Puis il la lâche sans vitesse initiale à la date t = 0s.

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Etablir l’équation différentielle du mouvement de la bille.
En déduire l’expression de la période T₀ des oscillations, en fonction de m et k. Calculer T₀
Etablir l’équation horaire du mouvement. On explicitera toutes les constantes qui figurent dans cette équation.
Représenter graphiquement l’élongation x du mouvement en fonction du temps (courbe C₁). Préciser l’échelle utilisée.

3) Etablir l’expression de la vitesse en fonction du temps.

4) Calculer l’élongation et la vitesse à l’instant t = 4 s.

Exercice 4

La Terre est assimilée à une sphère homogène de centre O, de rayon R_T = 6400 km et de masse M_T.

Le champ de gravitation créé par la Terre en tout point A de l’espace situé à une distance r du point O est

= - , G constante universelle de gravitation et =

Le champ de gravitation à la surface de la terre est g₀ = 9,8 m.s^-2.

1) Montrer qu’à l’altitude h : g_h= g₀.

2) Calculer l’écart relatif pour h = 1600 km.

3) Soit un satellite de masse m à l’altitude h assimilable à un point matériel ayant une orbite circulaire.

Exprimer la force d’attraction que la Terre exerce sur le satellite en fonction de G, R_T, h, M_T et m. Montrer que le mouvement du satellite est uniforme.
Exprimer la période T_S du satellite en fonction de h, R_T et g₀.Calculer T_S pour h = 1600 km.
Montrer que la vitesse angulaire ω et le rayon de la trajectoire r = R_T + h sont tels que

ω²r³ = constante......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

4) Le satellite, ayant toujours une orbite circulaire, est dans le plan de l’équateur à l’altitude 1600 km.

le satellite est-il géostationnaire ?
le satellite se déplace vers l’Est. Calculer l’intervalle de temps qui sépare deux passages successifs à la verticale d’un même point de l’équateur.

Exercice 5

Dans tout l’exercice le solide S se.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......t de masse m = 50g. On donne
g = 10N.Kg^-1. Tous les frottements sont supposés négligeables.

1. On attache S à un fil inextensible de masse négligeable et de longueur l₀ = OS = 1m.

L’extrémité supérieure O du fil est attachée à un point fixe. On écarte OS de sa position d’équilibre d’un angle α₀ = 60° et on le lâche sans vitesse initiale.

a) Enoncer les théorèmes suivants :

- Théorème de l’énergie cinétique

- théorème du centre d’inertie.

b) Soient v la vitesse linéaire .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......un angle α < α₀ par rapport à la position d’équilibre. Etablir les expressions de v et T en fonction de g, l₀ , α et α₀_.

c) Calculer T et v pour α = 30°.

d) Le solide peut-il remonter jusqu’à la hauteur h = 0,5m au dessus de sa position d’équilibre ? Justifier votre réponse.

2° Le solide S toujours attaché au fil est mis en mouvement de rotation uniforme comme l’indique la figure 2. Le solide fait 77 tours/min et on règle OS à la longueur l = 0,6m.

2.a. Calculer la vitesse angulaire ω du solide.

2. b. Calculer l’angle β et la tension T^’ du fil.

3 On augmente la vitesse angulaire du mouvement qui est fixée à une valeur ω^’. Le mouvement de S s’effectue alors dans un plan horizontal situé à h = 2m du sol. Le fil, pour cause de d.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......er le sol à une distance d^’= 3 ,75m de la verticale passant par A (figure 3).

3. a) Etablir l’équation cartésienne de la trajectoire du solide S dans le repère (A,,). En déduire la valeur de la vitesse initiale V₁ du solide S.

3.b) Calculer la vitesse V₂ de S au point d’impact S₁ avec le sol en utilisant le principe de la conservation de l’énergie mécanique du système (Terre-solide S).....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......