Devoirs 1er semestre – Cours

Résumé et Points Clés

Résumé du Devoir Surveillé – Physique et Chimie

Ce devoir de première année baccalauréat comporte deux exercices de physique et un exercice de chimie, axés sur l’application des lois fondamentales de la mécanique et de la chimie des solutions.

Physique – Exercice 1 : Dynamique de rotation et théorèmes énergétiques

• L’exercice étudie un système mécanique composé d’une poulie (moment d’inertie J=2.10⁻³ kg.m², rayon r=10 cm) et d’un solide (masse m=1.25 kg) attaché par un fil.
• Les concepts clés sont : le travail du poids, le travail de la tension du fil, la vitesse angulaire (ω = v/r), et le théorème de l’énergie cinétique.
• La résolution implique de calculer le travail des forces, la vitesse du solide en différents points (A, I, B, C), et le moment du couple de frottements (Mc) qui arrête la poulie après 3 tours.
• La dernière partie analyse la nature du contact (avec ou sans frottement) sur un plan incliné (BC) et détermine une hauteur maximale atteinte.

Physique – Exercice 2 : Application du théorème de l’énergie cinétique

• L’exercice suit un solide en mouvement sur un parcours avec une force motrice entre A et B, puis une trajectoire circulaire (DEF).
• Il faut connaître l’énoncé du théorème de l’énergie cinétique : la variation d’énergie cinétique est égale à la somme des travaux des forces appliquées.
• L’application successive du théorème entre différents points (B et E, D et E) permet de déterminer les vitesses aux points B, D et de répondre à une condition pour atteindre le point F avec une vitesse nulle.

Chimie : Dissolution et concentrations des solutions ioniques

• L’exercice porte sur la préparation et le mélange de solutions de chlorure de baryum (BaCl₂) et de chlorure de calcium (CaCl₂).
• Les étapes à maîtriser sont : l’équation de dissolution d’un solide ionique (ex: BaCl₂(s) → Ba²⁺(aq) + 2 Cl⁻(aq)), le calcul de la concentration molaire (C = n/V), et le calcul des concentrations effectives des ions en solution.
• Les calculs demandent de déterminer les concentrations et les quantités de matière des ions (Ba²⁺, Ca²⁺, Cl⁻) dans les solutions initiales (S1, S2) et dans le mélange final.
• La masse molaire (M) est utilisée pour trouver la masse de solide à dissoudre (m’ = C * V * M).

Conseils pour l’examen : Bien maîtriser l’énoncé et l’application du théorème de l’énergie cinétique en physique. En chimie, savoir écrire une équation de dissolution et effectuer les calculs de concentration en tenant compte des coefficients stœchiométriques pour les ions. Présenter clairement les étapes de raisonnement et les applications numériques.