Contrôle  N° 04 bis

Référentiel.

Un petit tour.

Un peu de chimie.

Correction

Énoncé

 

 

 

I- Référentiel.

Sur une ligne droite, un camion A suit un camion B,

en maintenant constante la distance qui les sépare.

Le camion A roule à la vitesse constante de v = 80 km / h.

1)- Dans quel référentiel est donnée la valeur de la vitesse du camion ?

répondre par une phrase complète. Exprimer cette vitesse en m / s.

-  La vitesse du camion est donnée dans le référentiel lié à la route :

c’est un référentiel terrestre.

-  Vitesse dans ce référentiel en m / s :

-  Valeur de la vitesse dans le référentiel lié au sol

1)- Décrire le mouvement du camion B dans le référentiel terrestre.

-  Le camion B est animé du même mouvement que le camion A

dans le référentiel terrestre.

-  Il se déplace à la même vitesse que le camion A par rapport à

la route car la distance qui les sépare est la même au cours du temps.

 

2)- À quelle vitesse roule le camion B en prenant pour référentiel le camion A ?

-  La vitesse du camion B est nulle par rapport au camion A :

la distance qui les sépare est la même au cours du temps.

 

3)- Quel est le mouvement du camion B dans ce référentiel ?

-  Le camion B est immobile par rapport au camion A :

la distance qui les sépare est la même au cours du temps

 

 

II- Un petit tour.

 

On considère une table horizontale et un mobile autoporteur de masse m = 540 g , relié à un point fixe O par un fil inextensible. Après lancement du mobile, on enregistre à intervalle de temps τ = 20 ms les positions successives du point G du solide. Après avoir décrit une partie de la trajectoire, au cours de laquelle le fil est tendu, ce dernier casse. L’enregistrement obtenu est représenté en vraie grandeur.

Vue de profil :

g = 9,80 N / kg

 

1)- Calculer la valeur de la vitesse moyenne du mobile entre les

deux positions extrêmes.

-  Vitesse moyenne du mobile :

-  Vitesse moyenne en m/s

2)- Calculer les vitesses instantanées (m / s) de la bille au temps t4 et

au temps t9 en indiquant la méthode utilisée.

-  Vitesse instantanée du mobile au temps t 4:

-  vitesse instantannée v4 en m/s

-  Vitesse instantanée du mobile au temps t 9:

-  Vitesse instantannée v9 en m/s

-  Méthode :

On calcule la vitesse moyenne pendant un intervalle de temps

très court encadrant l’instant considéré.

 

3)- Le mouvement du mobile comporte deux phases.

Donner les caractéristiques du mouvement du mobile lors de chaque phase.

-  Caractéristiques du mouvement du mobile lors de chaque phase.

-  Première phase de t1 à t8 de mouvement est circulaire uniforme :

la trajectoire est un cercle et

le mobile parcourt des distances égales pendant des durées égales.

-  Deuxième phase de t8 à t12 de mouvement est rectiligne uniforme :

la trajectoire est un segment de droite (les points sont alignés) et

le mobile parcourt des distances égales pendant des durées égales.

 

4)- Énoncer le principe de l’inertie.

-  Principe de l’Inertie :

-  Tout corps persévère dans son état de repos ou de mouvement

rectiligne uniforme s’il est soumis à des forces qui se compensent.

 

5)- Faire l’inventaire des actions mécaniques que subit le mobile

lors de la première phase. Que peut-on affirmer ? Pourquoi ?

-  Inventaire des actions mécaniques et affirmation.

-  Dans la première phase, le mobile est soumis

à son poids ,

-  à la réaction du support  

-  et à la tension  du fil .

-  Comme le principe de l’inertie n’est pas vérifié, on peut affirmer que

les forces ne se compensent pas : somme vectorielle différente du vecteur nul

 

6)- Faire l’inventaire des actions mécaniques que subit le mobile

lors de la deuxième phase. Que peut-on affirmer ? Pourquoi ?

-  Inventaire des actions mécaniques (deuxième phase). Affirmation

-  Dans la deuxième phase, le mobile est soumis

à son poids ,

à la réaction du support .

-  Comme le principe de l’inertie est vérifié,

on peut affirmer que les forces se compensent :  Somme vectorielle égale au vecteur nul

 

III- Un peu de chimie.

 

1)- Un ion X 2+  possède 8 électrons sur la couche L.

Identifier l’atome X et son ion X 2+  à l’aide de la liste suivante :

.

Justifier la réponse.

-  Recherche d’un atome et d’un ion

-  L’ion X 2+  provient d’un atome ayant perdu deux électrons sur sa

couche électronique externe.

Sa structute électronique est K (2) L (8).

-  La structure électronique de l’atome est K (2) L (8) M (2).

-  Le nombre de charge de cet atome est Z = 12 car l’atome est électriquement neutre,

le nombre de protons est égal au nombre d’électrons :

-  c’est l’atome de magnésium Mg et l’ion, c’est l’ion magnésium Mg 2+.

  2)- On considère quatre entités (atomme ou ions) dont les constitutions sont données

dans le tableau suivant :

 

Entité A

Entité B

Entité C

Entité D

Nombre

de nucléons

39

16

14

27

Nombre

d’électrons

18

10

7

13

a)-   Pourquoi les données du tableau sont-elles insuffisantes pour identifier les

différentes entités ?

-  Les données sont insuffisantes car on ne connaît pas le numéro atomique de l’atome,

-  On ne connaît pas le nombre de protons, on ne connaît que le nombre de nucléons

b)-   On dispose de renseignements supplémentaires :

les entités A et B sont des ions monoatomiques ;

l’entité A possède 20 neutrons, les entités C et D sont des atomes.

Quelles entités peut-on identifier maintenant ?

En déduire leur nom et leur symbole. Justifier.

-  L’entité A est un ion dont le nombre de protons est :

Z = 39 – 20  

Z = 19.

-  C’est le nombre de charge de l’élément potassium K.

-  L’entité A provient d’un atome de potassium ayant perdu un électron,

c’est l’ion potassium K +.

-  L’entité B ne peut pas être trouvée à ce niveau.

-  L’entité C est un atome, il est électriquement neutre, en conséquence,

le nombre de protons est égal au nombre d’électrons : Z = 7,

-  c’est l’atome d’azote N.

-  L’entité D est un atome, il est électriquement neutre, en conséquence,

le nombre de protons est égal au nombre d’électrons : Z = 13,

-  c’est l’atome d’aluminium Aℓ.

c)-   Une seule entité n’a pas pu être identifiée.

Sachant que sa charge est égale à  – 2 e, trouver son nom et son symbole.

Justifier.

-  Nom et son symbole

-  L’entité B est un ion qui porte la charge – 2 e,

elle provient d’un atome ayant gagné deux électrons :

-  Z = 10 – 2 = 8

-  L’élément, dont le numéro atomique, est Z = 8, est l’oxygène de symbole O.

L’ion obtenu est O – 2.