CORRECTION

CORRECTION de la COMPOSITION n°1 (8 nov 2013)

Chimie - Exercice 1

1 . Représentation de la L-Dopa :

[pic]
2 . groupes caractéristiques :
[pic]
groupe hydroxyle : famille des alcools
groupe carboxyle : famille des acides carboxyliques
groupe amino : famille des amines

3 . La L-Dopa présente un unique carbone asymétrique. Elle est donc
chirale. Son image dans un miroir plan ne lui est pas superposable.
[pic]
4 .
[pic]

5 . Lors d'une synthèse organique, il est courant d'aboutir à un mélange
équimolaire de deux produits énantiomères, appelé mélange racémique. Deux
énantiomères peuvent avoir des propriétés biologiques très différentes.
L'un peut avoir des vertus curatives alors que l'autre peut s'avérer
toxique.
Une synthèse énantiosélective est le moyen d'aboutir exclusivement à un
seul énantiomère.

De 1983 à 2006, le nombre de nouveaux médicaments commercialisés sous forme
racémique n'a cessé de diminuer. Les synthèses énantiosélectives permettent
de produire uniquement la molécule qui présente un intérêt curatif et
d'éviter la synthèse éventuelle d'une molécule dangereuse pour le patient.

6 . Isomère non actif de l'entacapone :

[pic]

7 . Les isomères actif et non actif de l'entacapone sont diastéréoisomères.
Ils ne sont pas image l'un de l'autre dans un miroir et ne sont pas
superposables. Il s'agit de diastéréoisomères Z / E.

8 . Thalidomide non tératogène :
[pic]

9 . Le passage d'un énantiomère du thalidomide à l'autre peut s'effectuer
in vivo. Cela pose un problème que la synthèse énantiosélective ne peut
résoudre puisque même si le médicament contient exclusivement la molécule
anti-nauséeuse, celle-ci va s'isomériser au sein de l'organisme pour donner
l'énantiomère tératogène. La commercialisation du thalidomide sous forme
énantiomériquement pure n'aurait pu empêcher le scandale...

10 . Les deux stéréoisomères diffèrent par la permutation de deux groupes
d'atomes sur l'atome de carbone asymétrique, ce sont des stéréoisomères de
configuration. De plus, ils sont images l'un de l'autre dans un miroir. Ce
sont des énantiomères.

[pic]

11 . Un des stéréoisomère est moins actif que l'autre car sa fixation à la
surface de la protéine est moins solide que l'autre (donc moins stable) : 2
liaisons de faible énergie au lieu de trois.

12 . Pour trouver l'énantiomère de l'éphédrine, on trace son image dans un
miroir plan. Après rotation de 180°, on compare cette image à la pseudo-
éphédrine. Les deux molécules sont différentes.
L'éphédrine et la pseudo-éphédrine sont deux molécules qui ne sont pas
image l'une de l'autre dans un miroir et non superposables. Il s'agit donc
de deux diastéréoisomères.

[pic]

13 . Les deux molécules présentent des enchaînements d'atomes identiques
(en rouge) :

[pic]

Puisque les structures de l'adrénaline et de l'éphédrine présentent des
analogies, on peut penser que la fixation de l'éphédrine au site actif de
l'enzyme (protéine) est possible, entraînant ainsi les effets
physiologiques qui découlent de cette fixation.


Physique - Exercice 2 - Faire du silence avec du bruit



Partie 1


1. Mesure de la période du signal, détermination de la fréquence :

[pic]

2.
[pic]
3.
[pic]


4. Pour que les ondes se retrouvent en phase aux deux points
considérés, il faut que le retard entre les deux soit égal à un
nombre entier de longueurs d'onde. Les deux microphones doivent être
décalés d'un multiple de 80 cm.


5. A partir de la formule :
[pic]


On détermine la longueur d'onde pour différentes fréquences, en
décalant les microphones jusqu'à retrouver les signaux en phase.
On trace la longueur d'onde ne fonction de l'inverse de la
fréquence.
On détermine le coefficient directeur, qui vaut c.


Autre possibilité : on recule le micro 2 par rapport au micro 1 de
manière à les distancer de plusieurs longueurs d'onde. On détermine
cette longueur d'onde. On mesure à l'oscilloscope la fréquence et on
calcule c.

6. La proposition de Tania est correcte : l'onde sonore est une onde
de pression, son aspect spatial est représenté par la courbe (p(x).
La période spatiale de cette courbe est la longueur d'onde, soit
0,80 m : cette proposition correspond à la situation.

La proposition de Kévin est incorrecte : la courbe y(x) ne
représente pas l'aspect temporel.

La proposition de Ludovic est correcte mais ne correspond pas à la
situation : une molécule vibre horizontalement dans le sens de
propagation de l'onde, mais avec une période de 2,3 ms, et non une
période de 23 ms.

Partie 2

1. Il s'agit d'interférences entre les ondes émises par deux sources
cohérentes.
2. La configuration est celle correspondant au graphique n°6 : il
s'agit s'interférences destructives.
3. Les deux ondes doivent être en opposition de phase, le retard entre
elles doit être d'une demi-période. En une demi-période temporelle,
l'onde a parcouru une demi-longueur d'onde.

[pic]

4. En y = 0, les deux ondes sont en phase, puisque la différence de
marche y est nulle. Il y a donc interférences constructives.
5.
[pic]
[pic]

6.
[pic]


7.
[pic]
Deux ondes en opposition de phase son décalées d'un nombre impair de
demi-périodes.


8.
[pic]
9.
[pic]
soit H le projeté orthogonal de M sur S1S2 .
D'après Pythagore : S1H2 + HM2 = S1M2 et S2H2 + HM2 = S2M2
Or : HM = D
[pic]
d'où le résultat.


10. Afin que les interférences soient destructives, on doit vérifier :
[pic]
11.
[pic]
[pic]
[pic]


12. . Pour les interférences destructives :
[pic]
13.
[pic]


Pour l'ordre 0 des interférences destructives, soit k = 0, on
retrouve : y = 1,6 m
La situation n°6 indique y = 1,55 m


Partie 3


1. L'un des haut-parleurs joue le rôle de la source de bruit
indésirable, l'autre joue le rôle du bruit généré en opposition de
phase afin de créer des interférences destructives.
2. Cela permet de générer des signaux en opposition de phase : quand
la membrane d'un HP recule, celle de l'autre HP avance.
3. La diminution espérée est de (L = 30 dB.


4.
[pic]L'intensité a été divisée par 1000.

5. D'après le texte, la zone d'atténuation est un carré de côté une demi-
longueur d'onde.


Soit :
[pic]


soit 1,7 cm : c'est tout à fait compatible avec la taille d'un casque.
PHYSIQUE - Exercice 3
1 . Diffraction de la lumière

1.1. Graphique : U=f(x)
[pic]
1.2.
[pic]
1.3.
[pic]
1.4.
[pic]
1.5.
[pic]
1.6.
[pic]

2 . Mesure d'une longueur d'onde par diffraction

2.1. Graphiquement, on voit que l'angle de demi-ouverture est inversement
proportionnel au diamètre du fil. On a vu en question 1.4. que :
[pic]

Cette formule est en accord avec le graphique, la constante de
proportionnalité étant égale à la longueur d'onde du laser utilisé.

2.2. La longueur d'onde du laser est égale au coefficient directeur de la
droite qui modélise le nuage de points obtenu expérimentalement.

2.3.
|[pic] |[pic] |


3 . Mesure de longueur d'onde par interférences

3.1.

3.2. On appelle différence de marche ( au point M la différence entre les
deux distances d1 et d2, distances entre chacune des deux sources et le
point M de l'écran : ( = S2M - S1M

( Il y a interférence constructive en tout point du milieu où : ( =
k.(
les deux ondes sont en phase
( Il y a interférence destructive en tout point du milieu où : ( =
(k+1/2).(
les deux ondes sont en opposition de phase

[pic]
Au centre de l'écran, la différence de marche est nulle. Il y a
interférences constructives.
On observe une frange lumineuse intense.

3.3. La longueur mesurée pour 6 interfranges vaut 25 mm. On en déduit la
valeur de i :

[pic]
Lors du TP 5, on a trouvé que :
[pic]
Conclusion :
[pic]

3.4. En mesurant plusieurs interfranges et en faisant une moyenne, on
augmente la précision de la mesure de i.

5. Les deux calculs de