DEVOIR N°1 DEUXIEME SEMESTRE TS1 2014-2015

Devoir n 1 deuxieme semestre ts1 PDF à télécharger2014 2015 (1.07 Mo)

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

Cellule pédagogique de Sciences Physiques Niveau : T S1 ; Lycée MBCM

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DEVOIR N°1 DEUXIEME SEMESTRE TS₁ 2014/2015

Exercice 1

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1) On obtient une solution S en mélangeant :

· 100 mL d’une solution d’hydroxyde de sodium de concentration C₁ = 0,16 mol/L.

· 200 mL de solution d’hydroxyde de potassium de pH = 12.

· 200 mL d’eau distillée.

a- Calculer la concentration des ions OH^- dans la solution S. Quel est son pH ?

b- Déterminer la concentration de toutes les espèces présentes dans la solution S.

c- Vérifier l’électroneutralité de S.

2) Une solution commerciale d’hydroxyde de sodium de densité 1,38, contient 35 % en masse de sodium pur. (C’est-à-dire 100 mL de la solution commerciale contient 35 mL d’hydroxyde de sodium pur).

a- Quel volume V₁ de cette solution doit-on diluer pour obtenir 1 L de solution de pH = 12,5 ?

b- On verse 5 mL de .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......t le pH de la solution obtenue ?

3) On considère 200 mL d’une solution de soude de pH égal à 11,4.

a- Quel volume d’eau faut-il ajouter p.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... de pH égal à 11 ?

b- On ajoute 0,005g de chlorure de sodium dans 200 mL de la solution de soude de pH égal à 11.

- Calculer la concentration des ions présents en solution.

- Calculer le pH de la nouvelle solution.

Exercice 2

Dans un laboratoire, on dispose des solutions suivantes :

Une solution S d’hydroxyde de sodium de mas.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......ydroxyde de sodium pur 16,7 %.
Une solution d’acide sulfurique de concentration molaire C_A.
De l’eau distillée.
1. Montrer que la concentration volumique C_B de la solution S peut s’écrire : C_B = ρ

(ρ en kg/L).

2) On prélève 10 mL de la so.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......S’ de concentration molaire volumique C’_B = 0,1 mol/L. Déterminer le volume d’eau distillée nécessaire à la préparation......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

3) Afin de déterminer la concentration C_A de l’acide sulfurique, on dose 10 mL de celle-ci par la solution S’ d’hydroxyde de sodium.

a- Ecrire l’équation-bilan de la réaction.

b- A l’équivalence, le volume de la solution S’ d’hydroxyde de sodium utilisé est 20 mL.

Définir l’équivalence acido-basique et évaluer qualitativement le pH du mélange à l’équivalence.
Calculer C_A.
Calculer les concentrations molaires d.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......ge à l’équivalence.

Exercice 3

Un solide S (m = 0,5 kg) attaché à l’extrémité d’un ressort (raideur k = 50 N.m^-1) dont l’autre extrémité est fixe, peut coulisser sans frottement le long d’une tige horizontale ?.

On l’écarte d’une distance a = 5 cm par rapport à sa position d’équilibre stable, et on l’abandonne alors sans vitesse initiale.

Donner l’équation horaire du mouvement du solide S et calculer la période du mouvement.

Ecarté de la même manière que précédemment on lui communique une vitesse initiale

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Donner la nouvelle équation horaire du mouvement et calculer la période.
A quelle date et avec quelle énergie cinétique le solide S repasse t-il pour la première fois par sa position d’équilibre ?
Calculer l’énergie mécanique du système solide + ressort.

Exercice 4

Un cyclotron est constitué de deux moitiés D₁ et D₂ d’une boîte cylindrique plate horizontale sciée suivant un plan diamétral. Ceux deux moitiés sont écartées l’une de l’autre de d. Dans D₁ et D₂ règne un champ magnétique uniforme.

Entre D₁ et D₂ règne un champ électrique uniforme (voir figure).

Une source S situé entre D₁ et D₂ émet des protons de vitesse initiale nulle.

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2) Le proton pénètre dans D₁, il y décrit un démi-cercle de rayon R₁.

a- Calculer R₁.

b- Calculer le temps de transite T mis par le proton pour décrire ce démi-cercle.

c- Montrer que T est indépendant de V₁.

3) Effet cyclotron

Au moment précis où le proton quitte D₁, on inverse le sens de E et ainsi de suite….

a- Calculer le temps de transite dans D₂.

b- .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

c- A la sortie de D₁, le proton possède la vitesse V₁. Il pénètre en D₂ avec une vitesse V₂

Exprimer la quantité V₂² – V₁² en fonction des données.

d- Exprimer les carrés des vitesses de pénétration successives V₁² dans D₁, V₂² dans D₂, V₃² dans D₁,…..

En déduire l’expression du carré de la vitesse V_n² (vitesse avec laquelle le proton pénètre pour la n^ième fois dans une démi-boîtes). V_n² sera exprimé en fonction de V₁² et de n.

e- Exprimer le rayon R_n de la n^ième trajectoire démi-circulaire en fonction de R₁ et de n.

Donner la valeur de n pour laquelle R_n = 0,14 m.

Calculer la vitesse correspondante V_n

f- .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

On donne :

Masse du proton m = 1,67.10^{-27 kg}

Charge du proton q = 1,6.10^{-19 C}

d = 1 cm ; U = 4.000 V ; B = 1T