DIPLÔME NATIONAL du BREVET

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1 DIPLÔME NATIONAL du BREVET Session 2010 PHYSIQUE CHIMIE Série Collège DURÉE : 45 min - COEFFICIENT : 1 Ce sujet comporte 6 pages numérotées de 1/6 à 6/6. Le candidat s assurera en début d épreuve que le sujet est complet. Le candidat répond directement sur le sujet qui doit être remis en fin d épreuve, à l intérieur de la copie, sans le dégrafer. L usage de la calculatrice est autorisé. BARÈME : Première partie : MÉCANIQUE 6 points Deuxième partie : CHIMIE 6 points Troisième partie : ÉLECTRICITÉ 6 points Orthographe et présentation : 2 points Session 2010 EXAMEN : Diplôme National du Brevet SUJET Spécialité : Série Collège ÉPREUVE : Physique - Chimie Durée : 45 min Coefficient : 1 Code : 10DNBPHYCE1 Page 1/6 10DNBPHYCE1 Page 1/6

2 Au collège, en bicyclette Partie Mécanique : (6 points) Un collégien a accroché son cartable sur le porte-bagages de sa bicyclette pour rentrer chez lui après les cours au collège. Son cartable a une masse m égale à 6 kg. 1. Le poids du cartable est : (entourer la bonne réponse) a. Une action à distance exercée par la Terre sur le cartable b. Une action à distance exercée par le cartable sur la Terre 2. Donner l expression (ou la relation) qui traduit la proportionnalité entre le poids P d un objet et sa masse m Préciser le nom et le symbole de l unité de P.. 4. Calculer le poids P du cartable sachant que l intensité de la pesanteur g sur Terre est environ égale à 10 N/kg La relation permettant de calculer l énergie cinétique E c d un objet est : 1 E c = m. v² Donner le nom des grandeurs représentées par m et v dans la relation Dans quelles unités (nom et symbole) du système international (S.I.) s expriment v et E c? 10DNBPHYCE1 Page 2/6

3 5.3. Calculer l énergie cinétique du cartable quand le collégien roule à bicyclette à la vitesse de 5 m/s.... Partie Chimie : (6 points) Les jantes de la bicyclette sont en aluminium ; le cadre est en acier (considéré comme essentiellement constitué de fer). 1. L aluminium et le fer sont des métaux. Décrire une expérience simple pour distinguer ces deux métaux et indiquer ce que l on observe. 2. Citer une propriété commune à ces deux métaux. 3. Un atome d aluminium, de symbole Al, possède 13 charges électriques positives Dans quelle partie de l atome sont localisées ces charges électriques positives? 3.2. Combien de charges électriques négatives possède un atome d aluminium? Pourquoi? 10DNBPHYCE1 Page 3/6

4 3.3. Nommer ces charges négatives. 4. L acier du cadre de la bicyclette est essentiellement constitué de fer. Le fer, de symbole Fe, réagit avec les ions hydrogène H + de l acide chlorhydrique L acide chlorhydrique a un ph : (entourer la bonne réponse) Inférieur à 7 Égal à 7 Supérieur à Le bilan de cette transformation chimique entre le fer et l acide chlorhydrique s écrit : (entourer la bonne réponse) a. Ions fer II + dihydrogène acide chlorhydrique + fer b. Fer + dihydrogène acide chlorhydrique + ions fer II c. Fer + acide chlorhydrique chlorure de fer II + dihydrogène 5. La bicyclette est équipée d une lampe pour être vue la nuit. La lampe fonctionne grâce à deux piles rondes Nommer la forme d énergie stockée dans une pile Nommer la forme d énergie fournie par une pile.... Partie Électricité : (6 points) 1. Lorsque le collégien sort du collège en hiver, il fait presque nuit. Pour être vu, il accroche une lampe sur son bras. Un interrupteur permet d allumer la lampe qui est alors alimentée par deux piles de 1,5 V en série, c est-à-dire soumise à une tension continue de 3 V. On visualise cette tension continue grâce à un oscilloscope. Quel est l oscillogramme obtenu parmi les deux suivants? (entourer la bonne réponse) DNBPHYCE1 Page 4/6

5 Oscillogramme A Oscillogramme B Calibre : 1 V / division Calibre : 1 V / division 2. Sur la lampe, sont inscrites les indications suivantes : (3 V ; 1,5 W) Que représente l indication 1,5 W? Calculer l intensité du courant qui traverse cette lampe lorsqu elle est allumée. Formule : Calcul :.. 3. Lorsque le collégien arrive chez lui, il allume la lumière du garage. La lampe, qui est fixée au plafond du garage est alimentée par la tension du secteur L énergie électrique qui est distribuée dans la maison provient d une centrale électrique. Nommer la partie commune à toutes les centrales La tension fournie par la centrale électrique, tout comme la tension du secteur, est : (entourer la bonne réponse) continue variable nulle 10DNBPHYCE1 Page 5/6

6 3.3. Parmi les 3 oscillogrammes proposés ci-dessous, choisir celui qui correspond à la tension du secteur. Justifier la réponse. D E F Calibre : 100 V / division Balayage : 0,01 s / division Calibre : 100 V / division Balayage : 0,01 s / division Calibre : 100 V / division Balayage : 0,01 s / division 3.4. Déterminer la période T de la tension visualisée sur l oscillogramme F Déterminer la valeur de la fréquence f de cette tension. Formule : Calcul : 10DNBPHYCE1 Page 6/6

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