Sciences Physiques

PC C 2010

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BACCALAUREAT DE L’ENSEIGNEMENT GENERAL – MADAGASCAR

Série : C -  SESSION 2010

 

Epreuve de : Sciences Physiques

Durée : 4 heures   

 

CHIMIE ORGANIQUE                     (3pts)

1)     Un monoalcool saturé B  de masse 11,1 g est obtenu par hydratation de 8,4g d’un alcène A.

Déterminer les formules brutes de A et B.                                                                         

2)     L’oxydation ménagée de B, par une solution acidifiée de permanganate de potassium en excès, produit de l’acide butanoïque. Après avoir donné la formule semi développée de B, écrire l’équation bilan traduisant l’oxydation ménagée de cet alcool.                         

3)     On considère la réaction entre l’acide éthanoïque et le méthylpropan -2 – ol. Ecrire l’équation de la réaction en utilisant les formules semi-developpée des réactifs et des produits.     

On donne :

 

 

CHIMIE GENERALE                          (3pts)

On considère deux solutions aqueuses à 25°C :

est une solution aqueuse d’hydroxydes de sodium, de concentration

 est une solution d’acide éthanoïque  de concentration molaire

1)    Le pH du sodium  est de 2,9. Montrer que le  du coupe  est égale à 4,8.                                                                                                                                 

2)    Quel volume d’eau doit-on ajouter à  de la solution  pour avoir une nouvelle solution  de concentration  ?                                                      

3)    Quel volume de la solution doit-on ajouter à  de la solution  pour que le mélange ait un pH égale à 4,8.                                                                                     

On donne : log  1,25  =  0,1

 

PHYSIQUE NYCLAIRE :              (2pts)

1)    A la suite d’un choc entre une particule  et un noyau de béryllium , il se produit un noyau X avec émission d’un neutron.

Ecrire l’équation de cette réaction nucléaire an précisant les lois utilisées et le noyau X .      

2)    Lorsqu’un neutron frappe un noyau d’uranium 235, il des produit une réaction de fission. L’équation de cette réaction s’écrit :

 

Calculer, en MeV, l’énergie dégagée par cette réaction.                                                      

3)    Les produits de la fission sont radioactifs. Parmi  ces déchets, on trouve le strontium . Sa période est de 245 ans. Un échantillon contient 10 mg de Strontium 90. Déterminer la masse de strontium 100ans plus tard.                                                                                  

On donne :

- Un extrait du tableau périodique des éléments

 

      - la masse de chaque noyau :

 

OPTIQUE :                                  (2pts)

1)      Une lentille convergente  est un ménisque de vergence . Un objet réel AB de 2 cm de hauteur est placé à 30 cm du centre optique . AB est perpendiculaire à l’axe optique et A appartient à cet axe. Déterminer, par calcul, les caractéristiques  (position, nature, sens, grandeur) de l’image A’B’ de l’objet AB.                                                             

2)  Vérifier graphiquement, sur le document A, les résultats obtenus.

3)  On remplit la face concave de la lentille  avec un liquide afin d’obtenir une lentille  accolée à  .                                                                                                          

Déterminer la vergence  pour que l’image de l’objet AB soit située à 6 cm après le système optique formé par .                                                                          

 

ELECTROMAGNETISME

Les parties A et B sont indépendantes

A-   Un condensateur de capacité , préalablement chargé par une tension continue de valeur , est relié à une bobine de résistance négligeable et d’inductance  L = 0,1 H. a l’instant initial, la chargé du condensateur est   et l’intensité du courant est nulle.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-    Etablir l’équation différentielle à laquelle  obéit la charge q du condensateur                    

2-    Exprimer la charge q en fonction du temps t.                                                                    

 

B-   On établit aux bornes d’un circuit RLC série une tension sinusoïdale de valeur efficace constante U = 200 V .

On fait varier la fréquence N. A chaque valeur de N correspond a une intensité efficace I.

On obtient le tableau suivant :

 

N (Hz)

400

500

600

700

780

800

900

1000

0,75

1,5

2,8

4

2,8

2,5

0,75

0,5


1)    tracer la courbe de l’intensité.                                                                            

2)      En déduire le facteur de qualité Q.                                                                                     

3)      Calculer les valeurs de R, L et C.                                                                                       

 

 

 

PROBLEME DE MECANIQUE

-          dans tout le problème, on négligera les frottements.

-          On prendra la valeur de l’intensité de pesanteur  

Un disque (D) plein et homogène de masse M = 200g et de rayon r = 10 cm peut tourner autour d’un axe horizontal  passant par son centre O (figure 2). On enroule sue le disque (D) un fil inextensible dont l’une de ses extrémité est liée à une solide (S) de masse m = 100g. L’autre extrémité est liée à un solide  de masse posé sur un plan incliné  faisant un angle  avec l’horizontal. Les points O, A, B et C sont placées dans un même plan vertical. Lorsque le solide  ne touche pas le disque (D), le fil restant tendu.

1)    Le solide  se déplace sur le plan incliné AB une accélération.

a-    Calculer, en degré, la valeur de l’angle .                                                                        

b-    Partant du point A sans vitesse initiale, le solide  arrive en B avec une vitesse. Calculer la durée du parcours AB sachant que la longueur du trajet AB est  .                                                                                                                                

On rappelle que le moment d’inertie d’un disque homogène par rapport à son axe est égal à .

2)    En arrivant en B, le solide  se détache du fil et poursuit sa course sur le trajet horizontal BC avec la vitesse acquise an B. Il vient heurter un autre solide  de masse  immobile accroché à l’extrémité libre d’un ressort de masse négligeable, à spires non jointives et de constante de raideur  (figure 2). Après le choc, les deux solides s’accrochent et forment un seul système de centre d’inertie G. La vitesse de G juste après le choc est .

a-    Calculer la masse.                                                                                                        

b-    Calculer le raccourcissement maximal du ressort.                                                      

 

3)    Dans toute la suite, on prendra  .

a-    Déterminer l’équation différentielle du mouvement ultérieur du système formé par les solides  .                                                                                                                                 

b-    Calculer la période du mouvement.                                                                                   

c-    L’origine des abscisses est la position où le choc a eu lieu (figure 2). Ecrire l’équation horaire du mouvement de G en prenant comme origine des dates l’instant  ou G se trouve au point de raccourcissement maximal du ressort.                                                                            

               

 

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Last modified: Wednesday, 27 January 2016, 9:14 AM
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