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DEVOIR SURVEILLE DE SCIENCES PHYSIQUES - 4

Les réponses seront clairement rédigées sur une copie double.

Une copie mal présentée sera sanctionnée de même qu’une réponse incomplète ou ambiguë.

Physique (10 points)

Exercice 1 : Le principe d’inertie (5 points)

L’enregistrement du mouvement d’un mobile autoporteur sur une table horizontale est représenté ci-dessous. La durée entre deux positions est  = 20 ms.

Enoncer le principe d’inertie.

Etude de la première phase :

Sur le schéma, identifier cette première phase. Quel est le mouvement du centre du mobile ?

Les forces s’exerçant sur le mobile se compensent-elles ? Justifier la réponse.

Représenter les forces s’appliquant au mobile

Etude de la deuxième phase :

Sur le schéma, identifier cette seconde phase. Quel est le mouvement du centre du mobile ?

Que peut-on dire des forces appliquées au mobile ? Justifier.

Représenter les forces s’appliquant au mobile.

Déterminer la vitesse instantanée du mobile au huitième point que vous nommerez A8.

Exercice 2 : Titan et Saturne (5 points)

Titan est l’un des 34 satellites connus de Saturne. Il vient d'être exploré pour la première fois cette année.

Calculer la valeur des forces d’interaction gravitationnelle s’exerçant entre ces deux astres, en exprimant le résultat en écriture scientifique et en ne conservant que le nombre de chiffres significatifs adapté.

Quelles sont les autres caractéristiques de ces deux forces ?

Représenter ces forces sur le schéma ci-dessous en précisant l’échelle utilisée.

La pesanteur à la surface d’un astre de masse M et de rayon R est donnée par la relation : . Quelle est la valeur de la pesanteur à la surface de Titan ? A la surface de Saturne ?

Quel est le poids d’un objet de masse m = 5,00 kg à la surface de Titan ? A la surface de Saturne ?

Quel est le poids de ce corps à la surface de la Terre ?

Echelle utilisée : …………………………………… Saturne Titan

Données : masse de Saturne MS = 5,688.1026 kg ; rayon de Saturne RS = 6,03.104 km ; masse de Titan MT = 1,31.1023 kg ; rayon de Titan RT = 2,58.103 km ; distance Titan-Saturne : 1,2.106 km ;	masse de la Terre MT = 5,97.1024 kg ; rayon de la Terre RT = 6,37.103 km ; G = 6,67.10-11 N.kg-2.m2 ; gTerre = 9,81 N.kg-1

Chimie (10 points)

Exercice 1 : Composition d’atomes et d’ions (4 points)

Compléter le tableau suivant : (A FAIRE SUR CETTE FEUILLE)

Atome ou ion	K+			C
Nom		atome de lithium		
Symbole du noyau				
Charge			-e	
Nombre de protons	19			
Nombre de neutrons	20	4		
Nombre d’électrons				
Structure électronique		K2 L1		

Exercice 2 : Magnésium et chocolat (6 points)

Soit un atome de magnésium Mg caractérisé par les nombres Z = 12 et A = 26.

Préciser sa composition et donner le symbole de son noyau.

Quelle est la structure électronique de cet atome ?

24Mg	79 %
25Mg	10 %
26Mg	11 %
Définir la notion d’élément chimique.

Que peut-on dire de deux atomes caractérisés par les couples (Z, A) suivants : (12, 24) et (12, 25) ? Justifier.

Enoncer les règles du duet et de l’octet. Quelle est la charge de l'ion magnésium ? Quelle est la formule de cet ion ? Donner la structure électronique de l'ion magnésium. Est-ce normal ?

Combien de neutrons peut-il y avoir dans son noyau sachant que l'élément magnésium possède uniquement les trois isotopes donnés dans le tableau ci-dessus ?

Dans la nature, les proportions (en nombre d’atomes ou d’ions) des trois isotopes considérés sont données dans le tableau ci-dessus :

Quelle est la masse de chaque isotope ?

Sachant que dans un carré de chocolat, il y a environ 1022 ions magnésium, calculer le nombre de chaque isotope que l’on consomme lorsqu’on mange un carré de chocolat.

Quelle est la masse d'ion magnésium dans un carré de chocolat ?

Données : He (Z=2) ; Ne(Z=10) ; Ar (Z=18) ; mp = 1,673.10-27 kg ; mn = 1,675.10-27 kg et me = 9,109.10-31 kg

DS 4 - Seconde - Physique - Chimie

Mécanique - Atomes, élément chimique, règle du duet et de l'octet

gwen (gwenael.moreau@ac-rennes.

2004-03-20T18:34:00

Gwénaël Moreau