Test académique 2007

Partie Optique (4 exercices) ? Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il faudra répondre à une question sur votre feuille.

Exercice n°1/ Question 1. Pupille

Exercice n°1/ Question 1. Observer la variation du diamètre de la pupille lorsque l’expérimentateur augmente la brillance de la lampe.

Quel est le rôle de la pupille ? Exercice n°1/ Question 1. Pupille ? Quel est le rôle de la pupille ?

Exercice n°1/ Question 2. Cristallin

Le cristallin est-il une lentille divergente ou convergente ? Exercice n°1/ Question 2. Animation : cristallin ? Le cristallin est-il une lentille divergente ou convergente ?

Exercice n°2/ Question 1. Utilisons une source de lumière qui émet des faisceaux de lumière parallèles.

Schéma en coupe d’un œil. Exercice n°2/ Question 1. ? Schéma en coupe d’un œil.

Comment appelle-t-on ce point en optique ? Exercice n°2/ Question 2. ? Comment appelle-t-on ce point en optique ?

Exercice n°2/ Question 3. ?

Schéma en coupe d’un œil myope. Exercice n°3/ Schéma en coupe d’un œil myope.

Exercice n°3/ Pour la correction de la myopie, on peut par exemple utiliser une paire de lunettes. Une lentille de même type que les deux lentilles de cette paire de lunettes a été placée à l’endroit caché par le rectangle vert (expérience ci-dessous). ? Parmi les lentilles A, B et C, quelle(s) est (sont) celle(s) que le rectangle vert cache sur la photographie ci-dessus ? Justifier.

Exercice n°4/ L’éclipse suivante est observée lorsque la Terre passe dans le cône d’ombre de la Lune. Le Soleil, la Lune et la Terre sont alors presque alignés. ?

Fin de la partie optique.

Exercice n°1 / Question 1. Deux voitures se suivent sur une route. La première roule à la vitesse de 50 km/h , la suivante à la vitesse de 60 km/h. ?

? Exercice n°1 / Question 2. Un danger survient… Il faut environ une durée tR = 1 s à chaque conducteur avant de réagir, c’est à dire avant de commencer à freiner. On note DR la distance parcourue pendant cette durée de réaction tR. Sur la route, il est surpris par un panneau indiquant une déviation obligatoire. Il lui faut environ une seconde avant de réagir, c’est à dire avant de commencer à freiner. La distance parcourue pendant la durée de réaction est DR = 12,5 m. Le cyclomoteur freine ensuite. Il parcourt alors encore la distance DF = 15 m. Calculer la distance d’arrêt DA du cyclomoteur. ?

Exercice n°1 / Question 3. Calculer la distance DR parcourue par la première voiture pendant une seconde. ?

Exercice n°1 / Question 4. Les conducteurs freinent ensuite. On note DF la distance parcourue durant le freinage. ?

DA = DR + DF Exercice n°1 / Question 5. La distance d’arrêt DA d’un véhicule est égale à la somme de la distance DR, parcourue durant la durée de réaction, et de la distance de freinage DF. DA = DR + DF DR DF DA

Exercice n°1 / Question 5. Visualiser la vidéo ?

Exercice n°2 / Question 1. Le décret du 23 novembre 2001 précise la distance de sécurité minimale entre deux véhicules. Lorsque deux véhicules se suivent, le conducteur du second doit maintenir une distance de sécurité suffisante pour pouvoir éviter une collision en cas de ralentissement brusque ou d'arrêt subit du véhicule qui le précède. Cette distance est d'autant plus grande que la vitesse est plus élevée. Elle correspond à la distance parcourue par le véhicule pendant un délai d'au moins deux secondes.

Exercice n°2 / Question 1. Sur autoroute

Exercice n°2 / Question 1. d Sur autoroute, la bande d’arrêt d’urgence est séparée des voies de circulation par des bandes blanches, de longueur 38 m chacune, espacées de 14 m. ?

Exercice n°2 / Question 2. d ?

? Exercice n°2 / Question 3. A Les deux véhicules A et B roulent à la vitesse v = 130 km/h. Leur distance de sécurité est-elle respectée ? Justifier. ?

On simule l’adhérence des pneus sur le sol par : Exercice n°3 / Question 1. On simule l’adhérence des pneus sur le sol par : Objet posé sur une table lisse.

Exercice n°3 / Question 1. On accroche l’appareil de mesure photographié ci-contre à l’objet. On tire sur l’appareil jusqu’à la mise en mouvement de l’objet. Objet ?

Exercice n°3 / Question 2. À l’instant où l’objet bouge, on évalue l’intensité de la force exercée par l’appareil de mesure sur l’objet. ?

Objet posé sur du papier de verre Exercice n°3 / Question 3. Une feuille de papier de verre est collée maintenant sur la table afin de modifier la nature du revêtement. ? Objet posé sur du papier de verre

Fin de la partie mécanique.

Partie Électricité (4 exercices) ? Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il faudra répondre à une question sur votre feuille.

Étude d’une bouilloire électrique Exercice n°1 Étude d’une bouilloire électrique

Exercice n°1 / Question 1. Pour porter l’eau à ébullition, la bouilloire est équipée d’un thermoplongeur qui chauffe l’eau lorsqu’il est traversé par un courant électrique.

Générateur réglable de tension continue Exercice n°1 / Question 1. Le circuit suivant a été réalisé pour mesurer la valeur de l’intensité du courant traversant le thermoplongeur pour différentes valeurs de la tension à ses bornes. Générateur réglable de tension continue Thermoplongeur Ampèremètre

? Mesure n°2 Mesure n°4 Exercice n°1 / Question 1. Pour différentes valeurs de la tension, compléter le tableau en indiquant la valeur de l’intensité du courant mesurée à l’ampèremètre. Mesure n°2 Mesure n°4 ?

À l’aide du tableau complété à la question précédente, Exercice n°1 / Question 2. À l’aide du tableau complété à la question précédente, tracer la caractéristique représentant les variations de la tension électrique en fonction de l’intensité du courant. U (V) 2,9 4,5 6,1 9,1 I (mA) ? 124 256 I (A) 0,124 0,256 ?

Le thermoplongeur est une résistance. Exercice n°1 / Question 3. Le thermoplongeur est une résistance. ?

Tension efficace du secteur de valeur U = 230 V Manipulation à ne pas reproduire ! Exercice n°1 / Question 4. Le professeur mesure l’intensité du courant traversant la bouilloire en fonctionnement, branchée sur une prise électrique d’une installation domestique. ? Tension efficace du secteur de valeur U = 230 V

Exercice n°1 / Question 5. Un bilame est constitué de deux lames minces de métaux différents, soudées entre elles. Lorsque la température de l’eau s’élève, une lame se dilate plus que l’autre. Le bilame se courbe et ouvre le circuit. Bilame

Disjoncteur thermique Exercice n°1 / Question 5. Certaines multiprises comportent un disjoncteur thermique qui est constitué d’un bilame. Le disjoncteur thermique ouvre le circuit si la puissance électrique fournie dépasse la puissance maximale admise de valeur Pmax = 3500 W Puissance fournie Disjoncteur thermique ?

Étude d’une lampe de poche fonctionnant sans pile. Exercice n°2 Étude d’une lampe de poche fonctionnant sans pile.

Quelques éléments de cette lampe de poche. Exercice n°2 / Question 1. Aimant Quelques éléments de cette lampe de poche. Bobine

La lampe émet de la lumière Exercice n°2 / Question 1. Manette actionnant l’aimant La lampe émet de la lumière ? Aimant qui tourne au voisinage de la bobine

Exercice n°2 / Question 2. On visualise, à l’aide d’un oscilloscope, la tension aux bornes de la bobine lors du déplacement de l’aimant. Bobine Oscilloscope

? Exercice n°2 / Question 2. Sensibilité verticale Tension aux bornes de la bobine Sensibilité verticale ?

Tension aux bornes de la bobine Exercice n°2 / Question 3. Tension aux bornes de la bobine Durée de balayage ?

Exercice n°3 Une personne enfonce un clou métallique dans une gaine dans laquelle passent des fils électriques alimentant une prise de courant. ?

On mesure, à l’aide d’un ohmmètre, la résistance de mains sèches. Exercice n°4 / Question 1. On mesure, à l’aide d’un ohmmètre, la résistance de mains sèches. ?

On mesure la résistance de ces mêmes mains, maintenant humides. Exercice n°4 / Question 2. On mesure la résistance de ces mêmes mains, maintenant humides. ?

Exercice n°4 / Question 3. Manipulation à ne pas reproduire ! ?

Fin de la partie électricité.

Partie Chimie (2 exercices) ? Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il faudra répondre à une question sur votre feuille.

Exercice n°1 A B C D Il existe plusieurs matières plastiques parmi lesquelles le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polychlorure de vinyle (PVC). On dispose pour chacune de ces matières plastiques d’un échantillon noté A, B, C ou D.

? Eau douce Eau saturée en sel Exercice n°1 C A D B C B D Test de la couleur de la flamme réalisé sur l’échantillon D.

Exercice n°2 / Question 1. ? Citer deux facteurs de formation de la rouille sur ce clou en fer.

Exercice n°2 / Question 2. Afin d’éviter la corrosion des clous en acier (contenant du fer), on trouve dans le commerce des clous galvanisés. On a déposé une couche de zinc sur le clou afin de le protéger de la corrosion.

? Exercice n°2 / Question 2. Clou en fer Ions zinc Zn2+ Pour déposer une couche de zinc métallique sur le clou en fer, on immerge le clou dans une solution contenant des ions zinc Zn2+ puis on fait circuler un courant électrique dans cette solution. Clou en fer Ions zinc Zn2+ ? La lampe brille, le courant électrique circule. Pourquoi ? Utiliser la conjonction « car ».

Exercice n°2 / Question 3. Le clou en fer est relié à la borne négative du générateur Dans quel sens se déplacent les ions zinc Zn 2+ contenus dans la solution ? Sens 1 ? Sens 2 Ions zinc Zn2+

Dépôt de zinc métallique Zn Exercice n°2 / Question 4. Clou en fer Lors de la galvanisation du clou en fer dans une solution contenant des ion zinc Zn2+, on observe un dépôt de zinc métallique Zn sur le clou. L’atome de zinc Zn possède 30 charges positives. Dépôt de zinc métallique Zn ?