Étudions le mouvement de la fusée lors de son décollage. Lors du lancement, la fusée est posée verticalement le long d une rampe.

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1 Collège CHARLET - REMIREMONT Epreue commune 25 SCIENCES PHYSIQUES Classe de 3 éme DUREE : heure Note / 4 Calculatrice autorisée CORRIGE Mécanique : Décollage de la fusée Ariane V / 25 La fusée Ariane 5 ECA a mis en orbite aec succès deux satellites dans la nuit du samedi 2 férier au dimanche 3 férier 25 depuis la base Kourou. Étudions le mouement de la fusée lors de son décollage. Lors du lancement, la fusée est posée erticalement le long d une rampe. I - Le référentiel - Quelle sera la nature de la trajectoire de la fusée lors de son décollage si le référentiel choisi est le centre de la terre? trajectoire rectiligne (droite) 2- Indiquer si l astronaute au repos dans la fusée lors du décollage est en mouement ou au repos dans le référentiel terre? il est en mouement Justifier : la fusée est mouement dans le référentiel terre. Or, l astronaute est dans la fusée donc en mouement. II - Le mouement On étudie le mouement de la fusée par rapport au référentiel Terre. Le graphique ci-dessous indique la distance parcourue par la fusée sur un axe ertical au cours du temps. L instant t= s correspond à la fin du compte à rebours. - -

2 2 d (en m) 8 Graphique n : Distance parcourue par la fusée au cours du temps temps (en s) Par technique, ue en cours, peut-on obtenir les distances au cours du temps lors du décollage de la fusée? idéo ou chronophotographie En utilisant le graphique : 2- Indiquer à quel instant la fusée décolle? à t= 7 s 3- Mesurer la distance parcourue par la fusée : Les traits de construction resteront isibles sur le graphique. Entre les temps t = 8 s et t = s : d = 24 m (marge +/- 2 m) Entre les temps t = s et t = 3 s : d 2 = 6 m (marge +/- 2 m) traits aleurs 4- Comparer d et d 2 puis les interalles de temps. En déduire la nature du mouement. Justifier. d < d 2 alors que les interalles de temps (2 s) sont identiques. La fusée parcourt des distances de plus en plus grandes pendant des temps égaux : C est donc un mouement accéléré 5- Rappeler la formule permettant de calculer la itesse. (Indiquer les unités de chaque grandeur utilisée dans la formule) (m/s à la limite km/h) = d (en m ou km) / t (en s ou h) (si unité seule et juste : ) 6- Calculer la itesse moyenne de la fusée : Entre les temps t = 8 s et t = s : = 24/2 = 2 m.s - (- /par oubli ou erreur) Entre les temps t = s et t = 3 s : 2 = 6/2 = 3 m.s - 7- Comparer les itesses V et V 2 et confirmer la réponse à la question 4-. Justifier. < 2 : c est un mouement accéléré. 8- Parmi les graphiques suiants, indiquer celui qui représente la itesse de la fusée au cours du temps pendant le décollage. Justifier A B C Le mouement est accéléré donc la itesse augmente au cours du temps A 9- Indiquer la nature du mouement pour les autres graphiques. *2 form+ unités +,

3 B : mouement uniforme C : mouement ralenti III - Force de poussée La masse d Ariane 5 au moment du lancement est de 74 tonnes dont près de 9% est constitué des combustibles consommés par les moteurs. ( tonne aut kg) - On considère la fusée au repos sur sa rampe de lancement : a. Rappeler la formule permettant de calculer le poids. Indiquer les unités de chaque grandeur utilisée dans la formule. P (en Newtons) = m (en kg) x g (en N.kg - ) b. Calculer le poids de la fusée sur sa rampe de lancement. On donne la aleur de l intensité de la pesanteur (g = 9,8 N.kg - ). P = 74 x 9,8 = N = kn ( de bonus si exprimé en n ou kn) c. Compléter le 4 caractéristiques du poids de la fusée : Point d application Direction Sens Intensité Centre de graité Verticale Vers le bas kn 2 (4*) d. Sur le schéma ci-dessous, représenter par un ecteur ert le poids de la fusée.,4 cm ( pt) 2,3 cm ( pt) A Échelle : cm 5 kn 2- Au décollage les moteurs d Ariane 5 éjectent de la matière à très grande itesse, ce qui produit une force F de poussée du sol sur la fusée (au point A) d intensité 68 kn. a. Représenter sur le schéma ci - dessus par un ecteur rouge la force F. b. En t aidant du schéma, expliquer pourquoi la fusée décolle. L intensité de la force F est supérieure au poids. Chimie : Étude d un métal : l argent / 5 «L argent est un métal utilisé dans de nombreux domaines : - en joaillerie, comme métal précieux - en électronique, comme bon conducteur du courant électrique - en photographie, car les solutions contenant de l argent sont photosensibles.» Étudions, plus en détail l argent dans ces différents domaines Extrait de l encyclopédie électronique

4 (- I - L argent, métal précieux L argent (symbole : Ag) permet la fabrication de bijoux car il est facile à traailler. «Son principal défaut est son oxydation spontanée à l air libre qui forme une couche sombre à la surface du métal.» - Sachant que l oxyde d argent contient 2 atomes d argent pour atome d oxygène, écrire sa formule moléculaire : Ag 2 O 2- Nommer les deux principaux gaz contenus dans l air : dioxygène, diazote 3- Donner la formule chimique du gaz réagissant aec l argent pour former la «couche sombre à la surface du métal». : O 2 4- Écrire l équation-bilan équilibrée de la réaction chimique conduisant à la formation de cet oxyde. 4 Ag + O 2 2 Ag 2 O 5- En quoi l oxydation de l argent est-elle différente de celle du fer? L argent s oxyde seulement en surface alors que le fer s oxyde en profondeur. II - L argent, métal conducteur - L atome d argent a pour numéro atomique Z = 47. a. Indiquer la composition de son noyau : 47 charges posities b. Indiquer le nombre d électrons qu il possède : 47 Justifier : un atome est électriquement neutre : (il possède autant d e - que de charges + dans le noyau.) 2- Que possède l atome d argent pour être conducteur de courant électrique? Préciser son sens de déplacement dans un circuit électrique. Il possède des e - libres. Ils se déplacent de la borne ers la borne + du générateur. III - Les sels d argent ou solutions argentiques - L ion argent possède 46 électrons. a. Rappeler la définition d un ion C est un atome (ou groupement d atomes) qui a gagné ou perdu un (ou plusieurs) électrons. b. Écrire la formule de l ion argent : Ag On dispose d une solution inconnue incolore. Dans 2 tubes différents, on erse sur celle-ci quelques gouttes de : Nitrate d argent il apparaît un précipité blanc Soude il apparaît un précipité rouille Déduire des deux tests la formule de la solution ionique utilisée. Équilibrer celle-ci si nécessaire. ( Fe Cl - ) (formules + coef ) Justification : les ions Fe 3+ sont identifiés par le précipité rouille aec la soude. Les ions chlorure par le précipité blanc aec le nitrate d argent. (si seulement justification du coefficient correcte pt) 3- Le précipité blanc obtenu à la question 2- deient noir à la lumière : il est photosensible. Il s agit de chlorure d argent de formule AgCl. C est ce matériau qui recoure les pellicules photographiques ,5 +

5 Sachant que le chlorure d argent est le produit de la réaction entre deux ions, écrire l équation-bilan de la réaction qui a conduit à sa formation. Ag + + Cl - AgCl - 5 -