Énoncé et Correction

du contrôle

de sciences physiques N° 01,

1 septembre 1999, terminale S

 

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I - Électrostatique.
II - Gravitation.
III - Les dangers des produits ménagers.
IV - pH d'une solution.



I- Électrostatique.

Le champ électrique créé au point B par une charge ponctuelle q située

en un point A, est donné par : (1)

Données :

k = 9 x 109 S.I ; r = 10 cm ; q = + 10 x 10 –9 C.

1)- Donner la signification de chacun des termes de l'expression (1).

Faire un schéma explicatif.

2)- Il faut indiquer pour chacune des affirmations suivantes si elle est

 vraie ou fausse et donner une explication détaillée pour justifier la

 réponse.

a)- Le champ électrique créé par la charge q est uniforme.

b)- Le champ électrique, créé en B par la charge q, est orienté de A vers B car q >0.

c)- La valeur du champ électrique en E est égale à 9 x 103 V / m.

d)- Une autre charge électrique q, placée en B, subit une

force attractive de valeur : F = 9 x 10 –5 N.

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II- Gravitation.

 On assimile la Terre à une sphère de rayon RT et de masse MT

présentant une répartition de masse à symétrie sphérique.

1)- Donner l'expression littérale du champ de gravitation GT (P) en un

point P de l'espace tel que la distance r du centre de la Terre au point

considéré est supérieure à RT.

2)- En déduire l'expression vectorielle . Faire un schéma explicatif.

3)- Déterminer la valeur du champ de pesanteur terrestre g0 à la surface

de la terre.

4)- Exprimer le champ de pesanteur à l'altitude z en fonction de g0, RT et z.

5)- À une altitude z faible devant RT, donner une expression approchée de g.

 On rappelle que :(1+ ε)n ≈ 1 + n si ε << 1

6)- Déterminer jusqu'à quelle altitude la variation relative de g reste inférieure à 1 %.

Données : G = 6,67 x 10 –11 S.I ; MT = 5,98 x 1024 kg ; RT = 6380 km.

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III- Les dangers des produits ménagers.

 Sur un flacon contenant un produit ménager liquide utilisé pour

déboucher les éviers, on lit, entre autres renseignements : " pourcentage

massique en hydroxyde de sodium 19 %, provoque de graves brûlures ;

dissout toute matière organique, à conserver hors de portée des

enfants…". La pesée d'un volume V0 = 50 mL de produit ménager

liquide a donné : m0 = 60 g.

On donne : M(Na) = 23 g / mol ; M (O) = 16 g / mol ;

M (H) = 1 g / mol.

1)-Calculer la masse m d'hydroxyde de sodium présente dans le volume

de V0 de produit ménager liquide.

2)-En déduire la quantité de matière n présente puis la concentration

C0 de la solution commerciale.

3)-La solution étant trop concentrée, on prépare V1 = 1 L de solution

S1 de concentration.

Décrire avec précision le mode opératoire, pour réaliser cette opération.

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IV- pH d'une solution.

 On mélange un volume V1 = 20 mL d'acide chlorhydrique de

concentration C1 = 2,0 x 10 –3 mol / L avec un volume V2 = 10 mL

d'acide nitrique de concentration C2 = 1,5 x 10 –3 mol / L.

L'acide chlorhydrique et l'acide nitrique sont des acides forts.

Le pH de la solution obtenue est égal à 2,74.

 On donne : pKe = 14

 (HCl  +  H2OH3O+  +  Cl ) et

(HNO3  +  H2OH3O+  +  NO3 )

 Déterminer la concentration des différentes espèces présentes dans la solution.

 

 

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