Chapitre 1 : pourquoi et comment mesurer des ... - Physagreg

Correction du DS N°4
Exercice n°1 : Construction des pyramides : 7 pts 1) Calcul du poids du bloc de pierre : P = mg = 2,5.103 ( 10 = 2,5.104 N.
2) Un homme a une force de 800 N, or [pic]. Il faudrait donc 32 hommes pour
tirer le bloc de pierre ce qui est impossible vue la taille du bloc.
3) a. On choisit le référentiel terrestre car c'est un référentiel
galiléen.
b. Le système étudié est le bloc de pierre.
c. Le bloc est soumis à son poids et à la réaction du sol, réaction qui
possède une composante normale et une composante tangentielle
(caractérisant les frottements).
4) a. Il n'y a pas de frottements donc la force [pic]est perpendiculaire
au sol.
b. la relation est [pic].
c. On dit alors que le solide est pseudo isolé.
d. Par le calcul :
axe x : P*sin ? + F = 0 d'où F = P*sin ? et le sens de [pic]est opposé
à celui de la projection de [pic].
Axe y : P*cos ? + R = 0 d'où R = P*cos ? et le sens de [pic]est opposé
à celui de la projection de [pic]. Par le graphique : e. On trouve : F= 8.5*103N
f. Pour que le bloc monte sur le plan, il faut que F soit
supérieur à la composante du poids sur la ligne de plus grande pente. F >
Pprojeté d'où F > 8.5*103 N Donc [pic]10.6 .Il faut au moins 11 hommes pour monter le bloc sur le plan
incliné. Exercice n°2 : Conductance et conductivité : 3 pts
1) Exercice n°3 : Conductivité d'un mélange de solutions à cation commun :
5 pts
Solution aqueuse S1 d'hydroxyde de sodium NaOH : V1 = 50,0 mL, c1= 1,00*10-
3 mol.L-1.
Solution aqueuse S2 de chlorure de sodium NaCl : V2 = 200 mL, c2 = 1,52*10-
3 mol.L-1. 1) NaOH(s) Na+(aq) + OH- (aq)
NaCl(s) Na+(aq) + Cl- (aq) 2) a. Quantité de matière de chaque ion du mélange :
Ions présents dans le mélange : Na+, HO-, Cl-.
n(HO-) = c1 * V1 = 50.0 *10-3 * 1,00*10-3 ; n(HO-) = 5,00*10-5 mol
n(Cl-) = c2 * V2 = 200*10-3 * 1,52*10-3 ; n(Cl-) = 3,04*10-4 mol
n(Na+) = c1 * V1 + c2 * V2 = 50.10-3 * 1,00*10-3 + 200*10-3 * 1,52*10-3
n(Na+) = 3,54*10-4 mol b. Concentration molaire de chaque ion du mélange en mol. m-3.
Le volume du mélange est V = V1 + V2 = 250.10-6 m3
[pic] ; [pic] ; [pic]
[pic] ; [pic] ; [pic]
[pic] ; [pic] ; [pic] 3) Conductivité ? du mélange.
? = ?.OH-(aq) * [OH-(aq)] + ?Cl- (aq) * [Cl-(aq)] + ?Na+ (aq) *
[Na+(aq)]
? = 198,6. 10-4 ( 0,20 + 76,3. 10-4( 1,21 + 50,1.10-4 ( 1,42 ? = 0,02 S.m-1.
Exercice 4 : Lois de Newton : 5 pts
1) Le mobile est soumis à son poids, à la réaction du sol et à la force de
tension du ressort.
2) Si les frottements sont négligeables, alors la réaction du sol est
perpendiculaire au sol, dirigée vers le haut et de même norme que le
poids du mobile. Donc ? [pic].
3)
4) On doit construire
[pic]et placer ce
vecteur au point M9.
La 2ème loi de Newton
nous dit que la
direction de [pic]est la
même que celle de la
variation [pic]. Cette
loi est vérifiée ici.
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[pic] [pic] [pic] V8=[pic]=0.17m/s
V10=[pic]
Echelle : 1 cm 0.10m/s [pic] [pic] [pic] 2) G=[pic]3.6*10-4 S = 0.36 mS
3) CEquation.3 [pic]=0.17m/s
V10=[pic]
Echelle : 1 cm 0.10m/s [pic] [pic] [pic] G=[pic]3.6*10-4 S = 0.36 mS
Conductivité :
G =[pic]
d'où ? = G*[pic]=[pic] U=2V