QCM N° 01

Vue au Collège

L'Univers.

 

   

 

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QCM N° 01 Vu au collège : L’Univers.

 Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

 

Énoncé

A

B

C

Réponse

1

Aide

La lumière se propage de façon rectiligne :

quel que soit le milieu.

dans un milieu transparent homogène.

uniquement dans l’air.

B

2

Aide

Après la traversée d’un prisme ou réseau, la lumière blanche du Soleil :

 Soleil

est décomposée en une suite de lumières colorées.

reste blanche.

est décomposée en lumière rouge, verte et bleue.

A

3

Aide

Dans le vide, la valeur de la vitesse de la lumière est proche de :

340 km / s.

340 m / s.

300000 km / s.

C

4

Aide

Cette figure :

Spectre

est obtenue par décomposition de la lumière blanche.

s’appelle le spectre de la lumière blanche.

peut être obtenue à l’aide d’un filtre coloré.

A et C

5

Aide

Un atome est constitué :

d’un noyau et d’électrons.

d’un noyau et d’ions.

d’électrons et d’ions.

A

6

Aide

Un atome :

peut être chargé.

contient des particules chargées.

est toujours neutre.

B et C

7

Aide

Un ion :

peut être chargé positivement.

peut être chargé négativement.

n’est pas chargé.

A et B

8

Aide

Au laboratoire, un ion est identifié :

par son odeur.

par sa masse.

par des tests chimiques.

C

9

Aide

L’interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune :

 Terre Lune

est une interaction attractive.

est une interaction répulsive.

peut être attractive ou répulsive.

A

10

Aide

Le poids d’une personne sur Terre :

 Poids sur Terre

est dû à l’attraction gravitationnelle exercée par la personne sur la Terre.

est dû à l’attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur la personne.

dépend de la masse de cette personne.

B et C

11

Aide

Le poids d’un objet s’exprime en :

kilogramme.

newton.

newton par kilogramme.

B

 Questionnaire a été réalisé avec Questy Pour s'auto-évaluer

Essentiel :

1)-       Principe de propagation rectiligne de la lumière.

2)-       La lumière blanche :

3)-       Vitesse de propagation de la lumière.

4)-       Lumière blanche et filtres.

5)-       L’atome :

6)-       Caractéristiques des constituants d’un atome :

7)-       Les ions :

8)-       Tests d’identification des  ions :

9)-       La gravitation Universelle : Interaction gravitationnelle :

10)-     Poids d’un objet sur Terre :

11)-     Poids d’un objet :

 

 

Essentiel :

1)-     Principe de propagation rectiligne de la lumière.

a)-   Énoncé :

-    La lumière se propage en ligne droite dans tout milieu transparent homogène (comme l’air, l’eau et le vide).

-    Le trajet suivi par la lumière peut être modélisé par une ligne droite fléchée dans le sens de la propagation.

-    Ce modèle de représentation s’appelle le rayon lumineux.

 

b)-  Applications :

    La visée.

-    Réaliser une visée, c’est aligner plusieurs objets avec son œil.

-    En physique, l’intérêt de la visée est de permettre la construction d’une figure géométrique constituée de droites. En appliquant le théorème de Thalès à cette figure géométrique, on peut évaluer la valeur de certaines distances et de certains angles.

    Mesure des distances.

-    détermination de la hauteur H d’un arbre.

-    Représentation de la situation : schéma.

Mesure de la hauteur d'un arbre 

-    Pour effectuer la visée, on utilise le principe de propagation rectiligne de la lumière.

-    Les droites (PM) et  (PM’) étant parallèles, on utilise le théorème de Thalès :

-    Formule (1)(1)

-    On en déduit la formule littérale suivante :

-     Formule (2)(2)

retour

2)-     La lumière blanche :

a)-   Dispersion de la lumière blanche par un prisme :

-    Expérience de Newton (1642 – 1727).

-    On éclaire une fente avec une lumière blanche et on envoie le faisceau obtenu sur la face d’un prisme.

 Décomposition de la lumière blanche par un prisme

-    Le prisme dévie et décompose la lumière blanche en lumières colorées du rouge au violet.

-    C'est un phénomène de dispersion.

-    L'ensemble des couleurs obtenues constitue le spectre de la lumière blanche.

-    Le spectre est continu du rouge au violet

b)-  Décomposition de la lumière blanche par un réseau :

-    Un réseau est constitué d’un film transparent sur lequel on a gravé des traits parallèles, équidistants et très fins ( exemple : réseau noté 580 : on a gravé 580 traits par millimètre.)

 Décomposition de la lumière blanche par un réseau

-    Un réseau décompose la lumière blanche en lumières colorées du violet au rouge.

-    Il dévie plus le rouge que le violet. Les spectres sont situés de part et d’autre de la fente centrale.

c)-   Comparaison :

Comparaison

retour 

3)-     Vitesse de propagation de la lumière.

-    En 1674, étudiant les éclipses de la planète Jupiter sur son satellite Io,

-  Le Danois Römer donne une première estimation de la vitesse de la lumière dans le vide.

-    La valeur fixée pour la vitesse de propagation de la lumière dans le vide est :

-    c = 2,997924558 x 108 m / s

-    C’est une constante Universelle.

-  Cette vitesse est une vitesse limite.

-  Aucun objet matériel ne peut atteindre cette vitesse dans le vide.

-  En pratique, on donne à cette vitesse une valeur approchée :

-    c ≈ 3,00 x 108 m / s

-    Dans les milieux transparents, la lumière se déplace moins vite que dans le vide.

-  La vitesse de la lumière dans l’air est peu différente de celle dans le vide.

-    cair ≈ 3,00 x 108 m / s

retour

4)-     Lumière blanche et filtres.

a)-   Les filtres primaires :

-    Un filtre bleu ne transmet que la lumière bleue : il absorbe la lumière rouge et la lumière verte

 

 

-    Un filtre rouge ne transmet que la lumière rouge : il absorbe la lumière bleue et la lumière verte

 

 

-    Un filtre vert ne transmet que la lumière verte : il absorbe la lumière rouge et la lumière bleue

 

 

b)-  Les filtres secondaires :

-    Les filtres cyan, magenta et jaune transmettent deux des trois couleurs.

-  On les appelle des filtres secondaires.

-    Le filtre jaune absorbe la lumière bleue. Il laisse passer la lumière rouge et la lumière verte.

 

 

-    Le filtre cyan absorbe la lumière rouge. Il laisse passer la lumière bleue et la lumière verte.

 

 

-     Le filtre magenta absorbe la lumière verte. Il laisse passer la lumière bleue et la lumière rouge.

 

 

c)-   Cas présent :

-    Pour avoir de l’orange à partir de la lumière blanche, il faut supprimer le bleu et une partie du vert.

 Couleur orange

-    Ici, on a supprimé 50 % du vert par rapport au rouge.

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5)-     L’atome :

    Structure de l’atome :

-    Un atome est constitué :

-    D’un noyau contenant A nucléons : Z protons et (A – Z) neutrons.

-    D’un nuage électronique constitué de Z électrons.

-    Le nombre de nucléons est noté A, on l’appelle aussi le nombre de masse.

-    Le nombre de protons que contient le noyau est noté Z, on l’appelle aussi le numéro atomique ou le nombre de charge.

 

-    Symbole du noyau d’un atome ou du noyau d’un atome.

-    Les deux grandeurs A et Z suffisent pour caractériser un noyau ou un atome.

-    Le symbole du noyau s’obtient à partir du symbole de l’atome correspondant.

-    Un atome de symbole X qui a pour nombre de masse A et pour nombre de charge Z est représenté symboliquement par :

-    Un atome est électriquement neutre :

-    Un atome comprend : Z protons, Z électrons, et A – Z neutrons.

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6)-     Caractéristiques des constituants d’un atome :

 Proton

Neutron 

Electron 

-    Un atome contient des particules chargées les protons et les électrons qui portent des charges opposées.

-    Un atome est électriquement neutre.

-    Il possède autant de protons que d’électrons.

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7)-     Les ions :

-    Un ion provient d’un atome ou d’un groupement d’atomes ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.

-    Un anion (ion chargé moins) résulte de la capture d’un ou plusieurs électrons.

-    Un cation (ion chargé plus) résulte de la perte d’un ou plusieurs électrons.

-    Exemples d’ions monoatomiques :

-    Un ion monoatomique provient d’un atome ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.

-    Un anion est un ion qui a une charge négative.

-    Un cation est un ion qui porte une charge positive.

-    Cl  : L’ion chlorure provient d’un atome de chlore ayant gagné 1 électron.

-    On peut dans ce cas écrire :                  Cl    +   e     →   Cl  

-    Na : L’ion sodium provient d’un atome de sodium ayant perdu 1 électron.

-    On peut donc écrire dans ce cas :         Na   →   Na +    +   e  

-    Lors du passage d’un atome à un ion monoatomique, seul le nombre d’électrons change, le noyau lui n’est pas affecté.

-    Exemples d’ions polyatomiques : H3O+ et HO .

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8)-     Tests d’identification des  ions :

Tests des ions

retour 

9)-     La gravitation Universelle : Interaction gravitationnelle :

-    La gravitation Universelle est une des interactions de l’Univers. Elle est attractive et s’exerce à distance.

-    La Loi d’attraction gravitationnelle.

-    Énoncé : deux corps ponctuels, de masses m et m’, séparés par une distance d, exercent l’un sur l’autre des forces attractives, de même valeur :

 Gravitation Universelle

-    Dans le cas de l’interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune, la valeur de la force exercée par la Terre sur la Lune est donnée par l’expression :

-     Force Terre-Lune

-    m T : masse de la Terre : m T = 5,98 x 1024 kg.

-    m L : masse de la Lune : m L = 7,34 x 1022 kg.

-    d : distance entre le centre de la Terre et le centre de la Lune : d = 3,84 x 10 5 km.

-    Calculer la valeur de F = FT / L.

-     Valeur de la force F T/L

-    Schéma :

Terre-Lune 

-    Cette force F retient la Lune sur son orbite autour de la Terre.

Cette force du à l’interaction gravitationnelle est une force attractive représentée par le vecteur , appliqué au centre de la Lune et dirigé vers le centre de la Terre.

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10)-  Poids d’un objet sur Terre :

-    Le poids d’un corps situé au voisinage de la Terre est assimilé à la force d’attraction gravitationnelle que la Terre exerce sur ce corps.

-    L’action exercée par la Terre sur les corps proches de la surface se nomme la pesanteur.

 poids

-    Sur la terre, tout corps de masse m  est soumis à une force appelée poids du corps :

-    Expression du poids : P = m.g.

-    P poids en newton N, m la masse en kg et g le facteur d’attraction terrestre : g = 9,8 N / kg.

-    Le poids d’un objet sur Terre est pratiquement égal à la force gravitationnelle exercée par la Terre sur l’objet.

-    Remarque :

-    la différence entre le poids d’un objet sur la Terre et la force de gravitation exercée par la Terre sur l’objet provient de la rotation de la Terre sur elle-même.

-    Le poids d’un corps peut s’identifier à la force gravitationnelle exercée par la Terre sur l’objet.

-    La valeur du poids varie en fonction de la latitude et de l’altitude.

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11)-  Poids d’un objet :

-    Expression du poids : P = m.g.

Grandeur physique

Unité

Poids

P

newton (N)

masse

m

kilogramme (kg)

facteur d’attraction

terrestre

g = 9,8 N / kg.

newton par kilogramme (N / kg)