Devoir n°3 science physique 1er S1
Exercice 1
composé comprenant du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote a donné les résultats suivants :
$-\ $On oxyde $0.252\,g$du corps à analyser et l'on a obtenu $0.185\,g$ de gaz carbonique et $0.151\,g$ de vapeur d'eau.
$-\ $On a employé $0.368\,g$ du composé et l'azote qui y était contenu a été transformé en gaz ammoniac $NH_{3}$ qu'on dose par une solution d'acide chlorhydrique molaire.
Il a fallu verser $11.5\,cm^{3}$ d'acide pour atteindre l'équivalence du dosage acidobasique.
1. Déterminer la composition centésimale massique du composé analysé.
2. Quelle est sa formule moléculaire sachant que la détermination d'une valeur approchée de la masse molaire a donnée $M\approx 60\,g\cdot mol^{-1}$
On donne : $M(C)=12\,g\setminus mol$ ; $M(O)=16\,g\setminus mol$ ;
$M(C)=14\,g\setminus mol$
Exercice 2
Un ouvrier tire de $B$ vers $A$ un solide de masse $m=4\,kg$ à l'aide d'une corde exerçant une force $\overrightarrow{F}$ à vitesse constante $V=25\,m/s$ sur piste $ABME...$
On donne $\Theta=M\overbrace{O}E=30^{\circ}$ ;
$\theta_{o}=B\overbrace{O}E=60^{\circ}$ et $\gamma=C\overbrace{O}E=15^{\circ}$
La partie $AB=L=25\,m$ est rectiligne inclinée d'un angle $\alpha=30^{\circ}$ par rapport à l'horizontal
Sur cette partie seule, existe des forces de frottement qui ont pour effet d'incliner la réaction $\overrightarrow{R}$ du plan $AB$ sur le solide d'un angle $\beta$
La partie $BME$ est une portion circulaire de rayon $OB=r=40\,cm$
1. On donne $\beta=20^{\circ}$
a. Quelle est la valeur du coefficient de frottement cinétique $\mu$ sur la partie $AB$ ?
b. Exprimer l'intensité de la force $\overrightarrow{F}$ et du poids $\overrightarrow{P}$ pour un déplacement de $L=25\,m$ sue $AB$
d. En déduire la puissance instantanée de chacune des forces $\overrightarrow{F}$ et $\overrightarrow{P}$
2. Lorsque le solide arrive en $A$, la corde se casse et le solide glisse le long de la piste
$ABMC$
Des frottement d'intensité $f=0.2\,N$ s'exercent sur la partie circulaire $\overbrace{BE}$
Calculer le travail du poids $\overrightarrow{P}$ et de la réaction $\overrightarrow{R}$ de la piste lorsque le solide passe :
a. De $B$ à $M$ ;
b. De $M$ à $C$ ;
c. De $B$ à $C$
Exercice 3
Partie 1
Une disque homogène de diamètre $D=10\,cm$ tourne autour de l'axe perpendiculaire au disque en son centre, entretenu grâce à un moteur qui fournit une puissance de $1\,kw$
1. Un point $A$ situé au périphérique du disque est animé d'un vitesse de $V=5.25\,m\cdot s^{-1}$
1.1 Calculer la vitesse angulaire du disque
1.2 Calculer la vitesse d'un point $B$ situé àà $2\,cm$ du centre du disque
1.3 Calculer le moment du couple moteur
1.4 Calculer le travail effectué par le couple moteur lorsque le disque tourne de $10\,tr$
2. On coupe l'alimentation du moteur : le disque s'arrête du bout de $8\,s$ après avoir
tourne de $50$ tours.
Le frottement peut être représenté par une force constate d'intensité $f=25\,N$, tangente au disque
2.1 Calculer le travail de cette force pendant cette phase du mouvement
2.2 Calculer du puissance moyenne de la force de frottement durant cette phase
partie 2
On soulève un corps solide $(S)$ de masse
$m=2\,kg$ à vitesse constante $V=2\,m\cdot s^{-1}$ à l'aide du dispositif ci-dessous et qui est constitué de Poulie à deux gorge $f_{1}$ et $f_{2}$ deux fils enroulés chacun sur une gorge et les frottements étant négligeables.
1. Calculer l'intensité de la force $\overrightarrow{F}$ appliquée sur le fil $f_{1}$
2. Calculer les travaux et les puissances des deux forces $\overrightarrow{F}$ et $\overrightarrow{P}$ poids su solide $(S)$, lorsque la poulie fait un tour complet.