LYCEE PIERRE CORNEILLE BACCALAUREAT BLANC 2006 PHYSIQUE CHIMIE. Durée 3 h 30. L usage des calculatrices n est pas autorisé

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1 LYCEE PIERRE CORNEILLE BACCALAUREAT BLANC 2006 PHYSIQUE CHIMIE Durée 3 h 30 L usage des calculatrices n est pas autorisé Ce sujet comporte quatre exercices, qui sont indépendants les uns des autres : I. Questions d optique II. III. Réactions acido-basiques et couples de l ion hydrogénocarbonate Titrage des ions hydrogénocarbonate contenus dans une eau minérale IV. Mouvement d une luge : sur une pente enneigée et dans l eau! Vous disposez aussi d un livret comportant 3 annexes, à rendre avec votre copie.

2 Exercice n 1 QUESTIONS D OPTIQUE (5 points) Cet exercice est un questionnaire à réponses ouvertes courtes. À chaque question peuvent correspondre aucune, une ou plusieurs propositions exactes. Pour chacune des questions, chaque proposition doit être étudiée. Inscrire en toutes lettres «vrai» ou «faux» et donner une justification à l aide de définitions, de calculs, de schémas à compléter dans les cases correspondantes du tableau figurant dans L ANNEXE À RENDRE AVEC LA COPIE. Les parties 1, 2, 3 et 4 sont indépendantes et peuvent être traitées séparément. 1. Les miroirs 1.1 Suivant sa position par rapport au miroir, l image A B d un objet AB donnée par un miroir plan est : plus grande que l objet plus petite que l objet de même taille que l objet 1.2 Un miroir sphérique concave dont le rayon de courbure est 20 cm, a une distance focale égale à : cm cm cm 1.3 Un objet AB est situé perpendiculairement à l axe optique d un miroir concave de centre C, de rayon R, de foyer F et de sommet S. Le point A est en F. L image A B de AB est : telle que A est également en F située à l infini, de diamètre apparent AB R située à l infini, de diamètre apparent R AB située à l infini, de diamètre apparent AB FS située à l infini, de diamètre apparent FS AB 2. Les lentilles convergentes On dispose d une lentille convergente de distance focale : f = 10 cm, et d un objet AB placé devant cette lentille, perpendiculairement à l axe optique, à 30 cm du centre optique. 2.1 Cette lentille a une vergence égale à : ,01 δ ,1 δ δ 2.2 L image A B de l objet AB se forme : derrière la lentille à 7,5 cm du centre optique devant la lentille à 7,5 cm du centre optique derrière la lentille à 15 cm du centre optique devant la lentille à 15 cm du centre optique 2.3 Cette image A B : a la même taille que l objet AB est plus grande que l objet est plus petite que l objet est droite par rapport à l objet est renversée par rapport à l objet

3 3. Le microscope 3.1 Dans un microscope : L objectif est une lentille convergente de distance focale très faible L oculaire est une lentille convergente de distance focale beaucoup plus grande que celle de l objectif L œil doit être placé près de l objectif 3.2 Dans un microscope : Le cercle oculaire est l image de l objectif donnée par l oculaire Le cercle oculaire est l image de l oculaire donnée par l objectif Le diamètre du cercle oculaire dépend de la position et de la taille de l objet observé Le diamètre du cercle oculaire dépend du diamètre de l objectif La position du cercle oculaire dépend de la distance entre l objectif et l oculaire 4. La lunette astronomique La lunette représentée en annexe est afocale : le foyer image F 1 de l objectif L 1 coïncide avec le foyer objet F 2 de l oculaire L 2. L objectif a une distance focale f 1 = 0,75 m. Le diamètre apparent de l astre observé est α = 9, rad. Le grossissement d une lunette est défini par la relation G = α' dans laquelle α est l angle sous lequel on voit α l objet à l œil nu et α l angle sous lequel on voit son image dans l instrument. On pourra faire les approximations : tan α α et tan α α avec α et α en rad 4.1 Tous les rayons issus de B qui traversent l objectif L 1 traversent l oculaire L Dans le cas d une lunette afocale, le grossissement s exprime également par la relation : G = f 2' f 1 ' où f 2 ' est la distance focale de l oculaire 4.3 L image A 1 B 1 donnée par l objectif mesure 13,5 mm.

4 Exercice n 1 QUESTIONS D OPTIQUE ANNEXE A RENDRE AVEC VOTRE COPIE Numéro d anonymat : Classe : Proposition Répondre vrai ou faux Justification ou explication ou schéma PAS DE JUSTIFICATION

5 Proposition Répondre vrai ou faux Justification ou explication ou schéma PAS DE JUSTIFICATION Schéma de principe d un microscope (question 3) objectif L 1 oculaire L 2 F' 1 F 2 F 1 O 1 O 2 F' 2 Distance fixe Schéma d une lunette astronomique (question 4) B L 1 L 2 A A' α A 1 O 1 F ' 1 F 2 O 2 F' 2 α ' B 1 B'