Classe : Nom : sujet A 9 T

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1 SA. 1 Signaux périodiques évaluation Classe : Nom : sujet A Note : appréciation: Exercice n 1 : On donne ci-dessous les électrocardiogrammes (EGC) de trois patients. Patient n 1. Patient n 2. 9 T Patient n 3. L un des 3 EGC représente une tension qui n est pas périodique. Quel est cet EGC? Proposer une explication à cette différence en imaginant ce qui a pu se passer pendant l'enregistrement de cet ECG : Le premier enregistrement n est pas périodique. En effet, le signal ne se reproduit pas identique à lui-même au bout d un même intervalle de temps. Dans cet ECG, les motifs de plus en plus rapprochés. Le rythme cardiaque s accélère. Soit c est le début d une crise de tachycardie avec emballement du rythme cardiaque, soit le patient n est pas resté allongé, il a bougé, a fait un effort quelconque et son rythme cardiaque a augmenté. D après vos connaissances ou d'après le cours de SVT, en moyenne, le cœur des sportifs bat-il plus lentement ou plus vite que celui des autres? Le cœur d un sportif bat plus lentement que les autres. L un des deux patients, parmi le n 2 et le n 3, est un sportif : lequel? C est le patient 2 qui est sportif. En effet, il effectue moins de pulsations en un temps donné que le cœur du patient 3. Il bat donc plus lentement.

2 Un cœur d adulte en bonne santé bat entre 30 fois par minutes et 100 fois par minute. En dessous de 30 battements par minute on parle de «bradycardie» et au-delà de 100 battements par minute on parle de «tachycardie». Sachant que le papier défile à 2,5 cm/s, graduer l'axe horizontal des ECG et indiquer l'échelle de l'axe du temps sous la forme 1 cm. Pour l axe des abscisses (échelle de temps) : cm s 2,5 1 1 x x = 1 1 / 2,5 = 0,4 s. Donc sur l axe horizontal, 1 cm représente 0,4 s. Mesurer en seconde la période des battements du cœur du patient n 3 et en déduire sa fréquence en Hz. Le patient n 3 est-il en tachycardie? Justifier. Pour le cœur du patient n 3, on fait la lecture sur 9 périodes : cm lus valeur en s 1 0,4 14,5 9T? 9T = 14,5 0,4 / 1 = 5,8 s T = 5,8 / 9 = 0,644 s f = 1/ T= 1/ 0,644 1,55 Hz En 1 min, cela fait 60 fois plus de battements 93 battements par minute. Cette valeur est inférieure à 100 battements par minute. Il ne fait donc pas de tachycardie. Exercice n 2 : On constate généralement que, plus les animaux sont de grande taille, plus leur rythme cardiaque est bas. Convertir, si nécessaire, en battements par minute les fréquences cardiaques suivantes : 10 Hz 10 Hz correspond à 10 battements par seconde. En 1 min, cela fait 60 fois plus : 600 bat/min. 10 battements par minute 10 bat/min. 20 battements par seconde 20 battements par seconde. En 1 min, cela fait 60 fois plus : 1200 bat/min. 2,5 Hz 2,5 Hz correspond à 2,5 battements par seconde. En 1 min, cela fait 60 fois plus : 150 bat/min. 40 battements par minute 40 bat/min. Attribuer à chaque animal sa fréquence cardiaque : Baleine 10 bat/min. Cheval 40 bat/min. Chat 150 bat/min. Oiseau 600 bat/min. Oiseau mouche 1200 bat/min. En déduire un encadrement de la fréquence cardiaque de l homme : L homme se situe entre le chat et le cheval pour sa taille. Son rythme cardiaque est donc entre 40 et 150 bat/min.

3 Exercice n 3 : Afin de donner une saveur acidulée à certaines boissons, on y ajoute de l acide citrique de formule C 6H 8O. a) Une boisson S 0 a pour titre massique en acide citrique 75 g.l -1. Quelle est la concentration molaire en acide citrique de cette boisson? Masse molaire de l acide citrique : M = 6M(C) + 8M(H) + M(O) = = 96 g.mol -1. Dans 1 L de boisson, il y a 75 g d acide citrique, donc dans 75 g combien y a-t-il de moles? n = = 0,78 mol. Dans 1 L de boisson, il y a 0,78 mol d acide citrique, donc c 0 = = 0,78 mol.l -1. b) Cette concentration est trop importante, on décide de diluer cette boisson S 0. On souhaite fabriquer 200 ml d une boisson S 1 de concentration c 1 = 1, mol.l -1. Quel volume S 0 doit-on prélever pour fabriquer S 1? Quelle verrerie utilise-t-on? Solution mère S 0 : Solution fille S 1 : concentration : c 0 = 0,78 mol.l -1. volume prélevé : v 0? solution mère : n 0 = c 0 v 0 concentration : c 1= 1, mol.l -1. volume de la solution finale : v 1= 200 ml. solution fille : n 1 = c 1v 1 Lors d une dilution, le nombre de moles de soluté est conservé : n 0 = c 0 v 0= n 1 = c 1v 1 v 0 = = = L = 5 ml. On utilise une pipette jaugée de 5 ml pour prélever la solution mère et on l introduit dans une fiole jaugée de 200 ml pour préparer la solution S 1. c) On fabrique une solution S 2 en prélevant 100 ml de S 0 auxquels on ajoute 80 ml d eau. Quelle sera la concentration molaire de S 2? Solution mère S 0 : Solution fille S 2 : concentration : c 0 = 0,78 mol.l -1. volume prélevé : v 0 = 100 ml solution mère : n 0 = c 0 v 0 concentration : c 1=? volume de la solution finale : v 1= 100 ml + 80 ml solution fille : n 1 = c 1v 1 Lors d une dilution, le nombre de moles de soluté est conservé : n 0 = c 0 v 0= n 1 = c 1v 1 c 1 = = = 0,43 mol.l -1.

4 Exercice n 4 : Cette montre de médecin est particulière. Elle comporte une graduation de 40 à 200 qui permet d indiquer rapidement le nombre de pulsations par minute du pouls du patient. a) Le pouls d un patient est de 100 pulsations par minute. Quelle est alors la durée de 30 pulsations? Nb de pulsations Durée (s) t? t = / 100 = 18 s. b) La montre est munie d une trotteuse (aiguille fine qui fait un tour de cadran en 1 min). Le médecin va s en servir pour mesurer le pouls. Il déclenche la trotteuse puis l arrête sitôt après avoir compté 30 pulsations. Rappelez la durée indiquée pour notre patient. Sur la photo de la montre, indiquez en face de quelle graduation de pulsation se trouvera l aiguille? Est-ce normal? Nous venons de calculer que 30 pulsations, pour ce patient, durent 18 s. La trotteuse s arrêtera donc à 18 s (graduations rouges en secondes sur la montre). Si on lit, en face, sur quelle nombre on se trouve sur les graduations blanches en pulsations, on tombe bien évidemment sur 100 pulsations. C est normal! Le cœur de ce patient bat à 100 pulsations par minute! Donc les graduations blanches sont en nombre de pulsations par minute. c) Expliquez pourquoi les graduations en pulsations augmentent dans le sens antihoraire : plus le nombre de pulsations par minute sera grand, plus le un cœur battra vite. Or si le cœur bat vite, la durée de 30 pulsations sera plus faible. La trotteuse ira moins loin. D où le sens des graduations en secondes (rouge) et en pulsations par minute (blanches) qui sont inverses l un de l autre.

5 SA. 1 Signaux périodiques évaluation Classe : Nom : sujet B Note : appréciation: Exercice n 1 : Afin de donner une saveur sucrée à certaines boissons, on y ajoute du fructose de formule C 6H 12O 6. a) Une boisson S 1 a pour titre massique en acide citrique 120 g.l -1. Quelle est la concentration molaire en fructose de cette boisson? Masse molaire de fructose : M = 6M(C) + 12M(H) + 6M(O) = = 180 g.mol -1. Dans 1 L de boisson, il y a 108 g d acide citrique, donc dans 108 g combien y a-t-il de moles? n = = = 0,6 mol. Dans 1 L de boisson, il y a 0,6 mol d acide citrique, donc c 0 = = = 0,6 mol.l -1. b) Cette concentration est trop importante, on décide de diluer cette boisson S 1. On souhaite fabriquer 500 ml d une boisson S 2 de concentration c 2 = 1, mol.l -1. Quel volume S 1 doit-on prélever pour fabriquer S 2? Quelle verrerie utilise-t-on? Solution mère S 1 : Solution fille S 2 : concentration : c 1 = 0,6 mol.l -1. volume prélevé : v 1? solution mère : n 1 = c 1 v 1 concentration : c 2= 1, mol.l -1. volume de la solution finale : v 2= 500 ml. solution fille : n 2 = c 2v 2 Lors d une dilution, le nombre de moles de soluté est conservé : n 1 = c 1 v 1= n 2 = c 2v 2 v 0 = = = L = 15 ml. On utilise une pipette jaugée de 15 ml pour prélever la solution mère et on l introduit dans une fiole jaugée de 500 ml pour préparer la solution S 1. c) On fabrique une solution S 3 en prélevant 200 ml de S 0 auxquels on ajoute 300 ml d eau. Quelle sera la concentration molaire de S 3? Solution mère S 0 : Solution fille S 3 : concentration : c 1 = 0,6 mol.l -1. volume prélevé : v 1 = 200 ml solution mère : n 1 = c 1 v 1 concentration : c 3=? volume de la solution finale : v 3= 200 ml ml solution fille : n 3 = c 3v 3 Lors d une dilution, le nombre de moles de soluté est conservé : n 1 = c 1 v 1= n 3 = c 3v 3 c 3 = = = 0,24 mol.l -1.

6 Exercice n 2 : On constate généralement que, plus les animaux sont de grande taille, plus leur rythme cardiaque est bas. Convertir, si nécessaire, en battements par minute les fréquences cardiaques suivantes : 2,5 battements par seconde 2,5 battements par seconde. En 1 min, cela fait 60 fois plus : 150 bat/min. 44 battements par minute 44 bat/min. 9 Hz 9 Hz correspond à 9 battements par seconde. En 1 min, cela fait 60 fois plus : 540 bat/min. 7,5 Hz 7,5 Hz correspond à 7,5 battements par seconde. En 1 min, cela fait 60 fois plus : 450 bat/min. 30 battements par minute 30 bat/min. Attribuer à chaque animal sa fréquence cardiaque : Eléphant 30 bat/min. Cheval 44 bat/min. Chat 150 bat/min. Hamster 450 bat/min. Moineau 540 bat/min. En déduire un encadrement de la fréquence cardiaque de l homme : L homme se situe entre le chat et le cheval pour sa taille. Son rythme cardiaque est donc entre 44 et 150 bat/min. Exercice n 3 : Cette montre de médecin est particulière. Elle comporte une graduation de 40 à 200 qui permet d indiquer rapidement le nombre de pulsations par minute du pouls du patient. a) Le pouls d un patient est de 72 pulsations par minute. Quelle est alors la durée de 30 pulsations? Nb de pulsations Durée (s) t? t = / 72 = 25 s. b) La montre est munie d une trotteuse (aiguille fine qui fait un tour de cadran en 1 min). Le médecin va s en servir pour mesurer le pouls. Il déclenche la trotteuse puis l arrête sitôt après avoir compté 30 pulsations. Rappelez la durée indiquée pour notre patient. Sur la photo de la montre, indiquez en face de quelle graduation de pulsation se trouvera l aiguille? Est-ce normal? Nous venons de calculer que 30 pulsations, pour ce patient, durent 25 s. La trotteuse s arrêtera donc à 25 s (graduations rouges en secondes sur la montre). Si on lit, en face, sur quelle nombre on se trouve sur les graduations blanches en pulsations, on tombe bien évidemment sur 72 pulsations. C est normal! Le cœur de ce patient bat à 100 pulsations par minute! Donc les graduations blanches sont en nombre de pulsations par minute. c) Expliquez pourquoi les graduations en pulsations augmentent dans le sens antihoraire : d) de pulsations par minute sera grand, plus le un cœur battra vite. Or si le cœur bat vite, la durée de 30 pulsations sera plus faible. La trotteuse ira moins loin. D où le sens des graduations en secondes (rouge) et en pulsations par minute (blanches) qui sont inverses l un de l autre.

7 Exercice n 3 : On donne ci-dessous les électrocardiogrammes (EGC) de trois patients. 4 T Patient n 1. Patient n 2. Patient n 3. L un des 3 EGC représente une tension qui n est pas périodique. Quel est cet EGC? Proposer une explication à cette différence en imaginant ce qui a pu se passer pendant l'enregistrement de cet ECG : Le dernier enregistrement n est pas périodique. En effet, le signal ne se reproduit pas identique à lui-même au bout d un même intervalle de temps. Dans cet ECG, les motifs de plus en plus rapprochés. Le rythme cardiaque s accélère. Soit c est le début d une crise de tachycardie avec emballement du rythme cardiaque, soit le patient n est pas resté allongé, il a bougé, a fait un effort quelconque et son rythme cardiaque a augmenté. D après vos connaissances ou d'après le cours de SVT, en moyenne, le cœur des sportifs bat-il plus lentement ou plus vite que celui des autres? Le cœur d un sportif bat plus lentement que les autres. L un des deux patients, parmi le n 1 et le n 2, est un sportif : lequel? C est le patient 1 qui est sportif. En effet, il effectue moins de pulsations en un temps donné que le cœur du patient 2. Il bat donc plus lentement. Un cœur d adulte en bonne santé bat entre 30 fois par minutes et 100 fois par minute. En dessous de 30 battements par minute on parle de «bradycardie» et au-delà de 100 battements par minute on parle de «tachycardie».

8 Sachant que le papier défile à 2,5 cm/s, graduer l'axe horizontal des ECG et indiquer l'échelle de l'axe du temps sous la forme 1 cm. Pour l axe des abscisses (échelle de temps) : cm s 2,5 1 1 x x = 1 1 / 2,5 = 0,4 s. Donc sur l axe horizontal, 1 cm représente 0,4 s. Mesurer en seconde la période des battements du cœur du patient n 1 et en déduire sa fréquence en Hz. Le patient n 1 est-il en bradycardie? Justifier. Pour le cœur du patient n 3, on fait la lecture sur 9 périodes : cm lus valeur en s 1 0,4 12,8 4T? 4T = 12,8 0,4 / 1 = 5,12 s T = 5,12 / 4 = 1,28 s f = 1/ T= 1/ 1,28 0,78 Hz En 1 min, cela fait 60 fois plus de battements 47 battements par minute. Cette valeur est supérieure à 30 battements par minute. Il ne fait donc pas de bradycardie.