[PDF] Epreuves Communes 2008c Le nageur subit également la

View - Download Epreuves Communes 2008c

Previous PDF

Next PDF

1 Épreuves communes de sciences-physiques 2008 - Collège CHARLET - Remiremont Collège CHARLET - REMIREMONT N° d"anonymat : ............ Épreuve commune 2008 - Physique : ... / 29

SCIENCES PHYSIQUES Chimie : ... / 21

Classe de 3éme Note : .... /50  ... / 20

Mardi 4 mars 2008 - 8h à 9h

DUREE : 1 heure - Calculatrice autorisée.

A la piscine !

Mécanique

Mardi 4 mars, séance piscine avec des élèves de 6ème du collège Charlet. Une évaluation des performances des élèves est justement prévue aujourd"hui.

I- L"échauffement

Quelques nageurs s"échauffent dans le bassin sous la surveillance de M. JAN qui se déplace.

Le nageur C s"apprête à plonger alors que les nageurs A et B nagent déjà chacun dans un couloir du

bassin.

1- Dans le référentiel lié au rebord du bassin, indique si les personnages suivants sont en

mouvement ou au repos : Nageur A : mouvement Nageur C : repos M. JAN : mouvement

2- Dans le référentiel lié au nageur A, le nageur B est au repos

Que peux-tu dire des mouvements des 2 nageurs ?

ils se déplacent à la même vitesse et dans

le même sens (0,5)  ils ont même mouvement (0,5)

3- On s"intéresse aux forces qui s"exercent sur le nageur D temporairement au repos dans le bassin.

a- le poids L"intensité du poids exercée sur le nageur D est de 500 N. - Pour cette force précise : la direction : verticale et le sens : vers le bas - que représente le point G pour le nageur D ? il représente le centre de gravité du nageur (ou le point d"application du poids) - représente par un vecteur rouge le poids P du nageur D sur le schéma.

1 cm représente 200 N

- Calcule la masse du nageur D. On donne g = 9,8 N.kg -1. La formule utilisée et le détail des calculs sont exigés.

On sait que P = m x g  m = P / g  m = 500 / 9,8

m = 51 kg b- La poussée d"Archimède

Le nageur subit également la poussée d"Archimède qui s"exerce sur lui au centre de poussée (A).

- indique l"acteur : l"eau et le receveur : le nageur - Rappelle les conditions d"équilibre d"un objet soumis à 2 forces.

Les deux forces doivent être colinéaires (même direction), de même intensité mais de sens

opposés. G A P Fa 1,5 1 1 1 1 2 1 1,5 / 10 2 Épreuves communes de sciences-physiques 2008 - Collège CHARLET - Remiremont - En déduire la direction, le sens et l"intensité de la poussée d"Archimède. La poussée d"Archimède est donc verticale, vers le haut d"intensité 500 N - Représente par un vecteur vert la poussée d"Archimède du nageur D sur le schéma.

- Parmi les 2 actions s"exerçant sur le nageur laquelle est une action de contact : la pousée d"A

Celle-ci est-elle répartie ou localisée ?

Elle est répartie

c- Après une inspiration

Le nageur D prend une profonde inspiration.

- Sa masse est-elle modifiée ? Pourquoi ?

Oui car l"air inspiré possède une masse

Si oui comment ?

elle augmente

Quelle force est alors modifiée? Justifie. L"intensité du poids est proportionnelle à la masse

du nageur donc si la masse augmente, elle augmente.

- Qu"arrive-t-il alors au nageur D ? il se déplace vers le bas (tant que le poids est supérieur à

la poussée d"Archimède qui elle va augmenter avec le volume de liquide déplacé).

II- L"évaluation

M. Jan évalue les élèves 2 par 2. Les nageurs A et B prennent place dans le bassin et démarrent au

signal. Le document ci-dessous est une chronophotographie des nageurs pendant l"évaluation.

Le temps séparant deux images est de 4 s.

1- Quelle est la nature de la trajectoire des nageurs ?

trajectoire rectiligne

2- Les 2 nageurs sont arrivés en même temps et pourtant M. Jan a attribué une meilleure

note à un des 2 nageurs car son mouvement était uniforme. Quel est ce nageur ? Justifie. Le nageur A a un mouvement uniforme car il parcourt des distances égales pendant des temps égaux. (1 + 1 pour justification)

3- a- En utilisant la chronophotographie, donne la durée totale du parcours ? 40 s

b- Sachant que les nageurs parcourent une distance de 25 m, calcule leur vitesse moyenne. La formule utilisée et le détail des calculs sont exigés.

Vm = d / t = 25 / 40 = 0,625 m.s-1

c- Convertis cette vitesse en km.h-1.

0,625 x 3,6 = 2,25 km.h-1

d- La vitesse moyenne des nageurs A et B est identique. En est-il de même pour leur vitesse instantanée ? Pourquoi ? Non car la vitesse instantanée change à chaque instant pour le nageur B

3- Le graphique ci-contre représente la distance parcourue par chaque nageur au cours du temps.

a- Complète la légende en précisant les nageurs correspondant à chaque courbe.

D en m

t en s 25
20 15 10 5

5 O 10 15 20 25 30 35 40

: nageur B : nageur A

D=f(t)

Y Z A B t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t7 t8 t9 t6 t10 t10 1,5 1 0,5 0,5 1 0,5 1 1 1 2 1 2 1 1 1 /16 3 Épreuves communes de sciences-physiques 2008 - Collège CHARLET - Remiremont b- Quelle est la nature du mouvement du nageur : a. Entre O et Y :

Accéléré

b. Entre Y et Z :

Ralenti

4- Représente sur le graphique ci-contre la vitesse du nageur A

au cours du temps. (Tu t"aideras des questions (1 et 2a)

Chimie

I- Des métaux à la piscine

1- Un éclat dans la peinture !

La peinture recouvrant une des poutres métalliques de la piscine est écaillée. La zone découverte

est d"aspect rouge-orangé. a. Quel est le nom de cette substance rouge-orangé ? la rouille b. En déduire la nature du métal formant les poutres métalliques ? le fer. c. Cette substance rouge-orangé se forme lors d"une réaction chimique. - Précise les réactifs mis en jeu : fer et dioxygène

- Quel autre élément, indispensable à cette réaction chimique est présent dans l"enceinte de la

piscine ? l"eau

- La substance rouge-orangé qui se forme est composée de 2 atomes de fer et 3 atomes d"oxygène.

Ecris sa formule :

Fe2O3 - Ecris l"équation-bilan équilibrée de la réaction chimique

4 Fe + 3 O2  2 Fe2O3

d. Quel est le rôle de la peinture sur les poutres ? empêcher le contact entre le métal et le

dioxygène de l"air. (si empêcher la formation de la rouille 0,5) e. Pourquoi faut-il retirer rapidement la substance rouge-orangé à la surface de la poutre ? Car la rouille est une substance perméable ou poreuse qui laisse passer l"air humide et permet la poursuite de l"oxydation en profondeur

2- Des rampes rutilantes !

Les rampes des escaliers donnant accès au bassin ne sont pas recouvertes de peinture. Elles sont en inox.

La composition de l"inox est donnée ci-dessous : Fer 73 % / Chrome 18 % / Nickel 9 % a- Comment nomme-t-on un mélange de plusieurs métaux comme l"inox ? un alliage b- Quel est l"avantage de ce matériau par rapport aux métaux qui le compose ? Il cumule les avantages des métaux qui le compose : il n"est pas oxydable (grâce au chrome et au nickel qu"il comporte)

II- Le chlore

Le chlore est utilisé comme agent désinfectant dans l"eau de la piscine. Etudions l"atome de chlore.

1- L"atome de chlore ClClClCl a pour numéro atomique Z = 17.

a- Complète le tableau ci-dessous en indiquant le nom de chaque partie de l"atome ainsi que le nombre et le signe des particules chargées qu"elle comporte.

Partie de l"atome Nombre Signe

Noyau 17 +

Nuage électronique 17 -

V en m.s-1

t en s 1 0,8 0,6 0,4 0,2

5 O 10 15 20 25 30 35 40

V=f(t)

1+1 1 Phys / 29 ______ 0,5 0,5 1 0,5 1 2 1 1 0,5 0,5 3 /12 4 Épreuves communes de sciences-physiques 2008 - Collège CHARLET - Remiremont b- Parmi les 3 valeurs suivantes, laquelle peut correspondre au diamètre de l"atome de chlore. (entoure la bonne réponse).

1,58 x 10

9 m 1,58 x 10-19 m 0,158 x 10-9 m.

2- Pour déterminer sous quelle forme se trouve le chlore dans l"eau de la piscine, on réalise l"expérience ci-contre sur un échantillon de l"eau de la piscine. L"ampèremètre affiche 65 mA.

a- En déduire, en justifiant, la nature de la solution constituant l"eau de la piscine.

L"eau de la piscine est une solution ionique car

les ions permettent l"existence d"un courant

électrique dans un liquide.

b- Précise la nature des particules permettant le passage du courant dans les parties métalliques du circuit. Indique le sens de déplacement de celles-ci. Les électrons libres permettent le passage du courant dans les fils de connexion : ils se déplacent du pôle - à la borne + du générateur

3- Le chlore existe sous la forme de 2 ions différents dans l"eau de piscine.

L"ion chlorure et l"ion hypochlorite.

a- L"ion chlorure - Indique la composition du noyau de cet ion

Il contient 17 charges positives.

- Sachant que l"ion chlorure possède 18 électrons : · Indique comment l"atome de chlore est devenu un ion chlorure

Il a gagné 1 électron.

· Ecris la formule de l"ion chlorure : Cl-

b- l"ion hypochlorite

C"est un ion poly atomique. Il est généralement présent en solution avec l"ion sodium de formule Na

- Sachant qu"une telle solution comporte autant d"ions hypochlorite que d"ions sodium, indique le signe de l"ion hypochlorite. Justifie. L"ion hypochlorite possède une charge négative car la solution est électriquement neutre et l"ion sodium possède une charge positive. - L"ion hypochlorite est formé d"un atome de chlore et d"un atome d"oxygène.

· Ecris sa formule :

ClO - · Calcule le nombre d"électrons présents dans cet ion :

17 + 8 + 1 = 26 ; l"ion hypochlorite comporte 26 électrons.

Données :

Atomes Symbole Numéro atomique

Sodium Na 11

Oxygène O 8

Chlore Cl 17

a- Indique le sens de déplacement des ions chlorure et hypochlorite dans l"expérience 2a-.

Ils se déplacent vers la borne positive

Eau de la

piscine A 0,5

0,5+0,5

1 0,5 0,5 1 1,5 1 1,5 0,5 / 9

Chimie

/21quotesdbs_dbs7.pdfusesText_13

[PDF] Le noyau cellulaire - L 'UNF3S en 2015, c 'est

[PDF] La gouvernance économique mondiale depuis 1944 - Lycée d 'Adultes

[PDF] Sujet de composition : « La guerre froide, conflit idéologique, conflit

[PDF] #339 uvre de 1930 : COMPOSITION II EN ROUGE, BLEUE ET JAUNE

[PDF] La mondialisation en débat - L 'Etudiant

[PDF] Thème 4 #8211 Les échelles de gouvernement dans le monde Chapitre

[PDF] Sujet 1 :L 'historien confronté aux différentes mémoires de la

[PDF] correction DS sur les totalitarismes

[PDF] Les minéraux et les roches - MERN

[PDF] Quelques notions de géologie - ctmnc

[PDF] Composition chimique détaillée d 'un nuage mixte Etude in situ - Hal

[PDF] Magmatisme des dorsales : Approche pétrologique et géochimique

[PDF] Socialisme, communisme et syndicalisme en Allemagne de 1875

[PDF] Classe : 5AP Année scolaire : 2011/2012 Composition du 1 trimestre

[PDF] Villes et développement durable - mediaeduscoleducationfr