Sciences Physiques

PC D 2011

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BACCALAUREAT DE L’ENSEIGNEMENT GENERAL – MADAGASCAR

Série : D -  SESSION 2011

 

Epreuve de : Sciences Physiques

Durée : 3 heures  15 minutes 

 

CHIMIE ORGANIQUE                     (3pt)

1) On considère la molécule de pentan-2-ol.

     a- Donner la représentation en perspective des deux énantiomères de cette molécule.                    

     b- Compléter la représentation de Newman de la molécule, donnée ci-contre.

2) Un ester E a pour masse molaire moléculaire.

ll est obtenu à partir d'une réaction entre une solution d'acide propénoïque et un alcool A non oxydable pal oxydation ménagée.

a- Donner les formules semi développées et les noms de l'alcool A et de l'ester E.                     

b- Ecrire l'équation bilan de la réaction entre I'alcool A et l'acide propénoïque.                            

 

CHIMIE GENERALE                                   (3pts)

Une solution aqueuse d'acide benzoïque, de concentration molaire a un pH égale 2,61

à 25°C.

1) Montrer que l'acide benzoïque est un acide faible.                                                                    

2) a- Déterminer les concentrations molaires de toutes les espèces chimiques (autres que l'eau) présentes dans la solution.                                                                                                                   

b- En déduire le  du couple.                                                      

3) 0n verse, dans 50 ml de cette solution acide, une solution d'hydroxyde de sodium de concentration molaire .

a- Ecrire l'équation de la réaction qui se produit.                                                                           

b- Calculer Ie volume de la solution d'hydroxyde de sodium nécessaire pour obtenir l’équivalence       

 

 

ELECTROMAGNETISME                              (4pts)

A- Un proton, animé de la vitesse  parallèle à l’axe, pénètre en O dans une région où règne un champ magnétique uniforme, parallèle à l’axe.

1) Dessiner la trajectoire du proton, pour x > 0.

0n justifiera la forme el la position de celle-ci.

2) Calculer le rayon de cette trajectoire.

3) Calculer l'abscisse de la position  de la particule, à laquelle le vecteur vitesse  forme

avec   un angle égal à 45°.                                                                                                      

0n donne :

- vitesse du proton en O:

- intensité du champ magnétique :

- masse du proton :

- charge électrique d'un proton :  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B- Une prise maintient entre ses bornes une tension .

1) 0n branche entre les bornes de la prise un conducteur ohmique de résistance R.

L'intensité efficace du courant qui traverse R est alors 5 A, Calculer R.                                      

2) 0n branche maintenant en série entre les bornes de la prise un condensateur de capacité C réglable, une bobine d'inductance L = 0,1 H et de résistance  .

a- On donne à la capacité C la valeur  . Calculer l'impédance du circuit.                

b- Pour quelle valeur   de la capacité C, le circuit est-il en résonance d'intensité ?                

 

 

OPTIQUE                               (2 pts)

Les trois questions sont indépendantes.

1)0n accole une lentille mince , de distance locale , à une lentille mince  de vergence  (dioptries).

Quelle est Ia vergence du système optique  obtenu ?                                           

2) Une autre lentille mince  de centre optique O, donne d'un objet AB, une image A'B' droite

et 3 fois plus grande que l'objet,

L'objet AB se trouve dans un plan de front, le point A étant sur l'axe principal.

Déterminer, par calculs :

a- la position de I'objet AB,                                                                                                             

b- la distance focale  de cette lentille                                                                                    

On donne:

 

3) 0n considère une quatrième lentille , de distance focale

Construire l'image C'D' d'un objet CD de hauteur 1,5 cm se trouvant à 20 cm devant la lentille La

(C étant sur l'axe principal et D au-dessus de C )                                                              

- Prendre la hauteur de l'objet en grandeur réelle.

- Utiliser une échelle  sur l'axe principal.

 

 

PHYSYQUE NUCLEAIRE               (2 pts)

1) Les noyaux de radium  se désintègrent en donnant un rayonnement a et un noyau fils Y.

a- Ecrire l'équation de désintégration du radium, en utilisant le tableau ci-dessous.                     

b' Calculer, en MeV, l’énergie de liaison par nucléon d'un noyau de radium 226.

                       

2) Le nucléide radon 222 est radioactif. Sa période de désintégration est T = 3,825j.

Calculer la constante radioactive.                                                                                                   

 

On donne :

 

PROBLEME DE PHYSIQUE                       (6 pts)

On prendra

A - Une bille de masse m, supposée ponctuelle, est en mouvement à l, intérieur d’une demi-sphère de centre I et de rayon r. Elle part du point O avec une vitesse et sa trajectoire est située dans un plan vertical|. 0n néglige les frottements (voir figure 1).

En un point l\/l quelconque, sa position est repérée par l'angle

1 - Exprimer en fonction de , r et  sa vitesse en M.                                                               

2 - Déterminer la réaction R exercée par la sphère sur la bille et en déduire la valeur minimale de ,  pour que la bille quitte la piste au sommet S de la demi- sphère.                                             

On donne r = 32 cm.

 

B - 0n considère un cylindre de centre O, de rayon r = 4cm, de masse  pouvant tourner autour d'un axe   fixe, horizontal. Une tige homogène AB, de longueur l= 5ocm, de masse , de milieu O , est fixée sur un diamètre. Un fil inextensible et de masse négligeable est enroulé sur le cylindre. L'autre extrémité du fil supporte un corps C de masse M = 160g         (Voir figure 2).

 

1) Calculer;

a- Le moment d'inertie  du cylindre par rapport à son axe de révolution.                      

b- Le moment d'inertie  de la tige par rapport à l’axe.          

                                  

2) A l'instant t = 0, on abandonne le corps C sans vitesse initiale.

a- Exprimer l'accélération de C en fonction de sa masse. Faire l’application numérique.

b- En déduire I'accélération angulaire du                                                    

 

 

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Last modified: Wednesday, 27 January 2016, 7:09 AM
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