Contrôle  N° 03

Etude expérimentale d'un ressort.

Glissement sur un plan incliné.

Un précipité qui vaut de l'argent.

L'acide nitrique.

Correction

 

   

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Mode d'emploi  

 

I- Étude expérimentale d’un ressort.

Le ressort à spires non jointives étudié a une masse négligeable devant les masses marquées accrochées à son extrémité libre.

1)- On suspend des masses marquées croissantes à l’extrémité libre d’un ressort accroché à une potence et on mesure l’allongement x du ressort. Les résultats sont reportés dans le tableau ci-dessous.

Masse m suspendue

50 g

100 g

150 g

200 g

250 g

300 g

350 g

Allongement x

9,0 mm

1,9 cm

3,0 cm

4,0 cm

5,1 cm

6,1 cm

7,2 cm

Poids P

             

-        Calculer la valeur du poids P des masses marquées en prenant g = 10 N / kg et compléter le tableau.

2)- Étude d’un cas :

a)-   Faire l’inventaire des forces s’exerçant sur la masse marquée lorsqu’elle est immobile.

b)-   Que peut-on dire de la somme vectorielle de ces forces ? Justifier.

3)- Tracer le graphique T = f (x) représentant la valeur T de la tension du ressort en fonction de son allongement x.

-        Modéliser la courbe obtenue par une fonction linéaire. La constante de proportionnalité k est appelée constante de raideur du ressort. Dans quelle unité s’exprime-t-elle dans le S.I. Donner sa valeur. Justifier.

II- Glissement sur un plan incliné.

À la sortie du camion, un déménageur fait glisser, vers le bas, un meuble sur un plan incliné faisant un angle α = 30 ° par rapport à l’horizontale.

La vitesse du meuble de masse m = 80 kg est constante.

La force exercée par le déménageur est parallèle au plan incliné, dirigée vers le haut et de valeur F = 200 N.

1)- Faire le bilan des forces qui s’exerce sur le meuble.

2)- Donner la relation qui lie ces différentes forces. Justifier.

3)- Représenter ces forces sur un schéma. Choisir une échelle judicieuse.

-        Schéma : P = m . g = 800 N et F = 200 N : échelle : 1 cm  100 N

 4)- Donner les caractéristiques de la réaction du support.

5)- En déduire la valeur de la résultante des forces de frottement. Donnée : g = 10 N / kg.

III- Un précipité qui vaut de l’argent.

On mélange un volume V 1 = 100 mL de solution S 1 de chlorure de calcium {Ca 2+ (aq) + 2 Cl(aq)} et un volume V 2 = 100 mL de solution S 2 de nitrate d’argent {Ag + (aq) + NO3(aq)}.

Les deux solutions ont la même concentration C = 1,00 x 10 – 2 mol / L en soluté apporté.

On observe la formation d’un précipité blanc de chlorure d’argent.

1)- Déterminer la quantité de matière n 1 d’ions chlorure Cl présents dans la solution S 1

2)-  Déterminer la quantité de matière n 2 d’ions argent Ag + présents dans la solution S 2

3)- Écrire l’équation bilan de la réaction de précipitation.

IV- L’acide nitrique.

Une solution S d’acide nitrique a une densité d = 1,42. Son pourcentage massique a pour valeur P = 69,0 %.

L’acide nitrique est constitué de molécules polaires. On donne : formule de l’acide nitrique H N O 3 ;

Masse molaire moléculaire de l’acide nitrique M = 63,0 g / mol, masse volumique de l’eau : μ = 1,00 kg / L

1)- Définir une molécule polaire.

2)- Écrire l’équation de dissolution de l’acide nitrique dans l’eau en utilisant le fait que l’acide nitrique est une molécule polaire.

3)- Déterminer la valeur de la concentration C de cette solution S.