MATHEMATIQUES Exercice 1 Réglage d une pendule (CAP : 11 points ; BEP : 20 points)

Documents pareils
EXAMEN : CAP ADAL SESSION 2011 N du sujet : SPECIALITE : CEB - GEPER SUJET SECTEUR : FOLIO : 1/6 EPREUVE : EG2 (MATH-SCIENCES)

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL EPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET A.1

SECTEUR 4 - Métiers de la santé et de l hygiène

Exercices sur le thème II : Les savons

TRAVAUX PRATIQUES SCIENTIFIQUES SUR SYSTÈME

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

document proposé sur le site «Sciences Physiques en BTS» : BTS AVA 2015

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

Physique Chimie. Utiliser les langages scientifiques à l écrit et à l oral pour interpréter les formules chimiques

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

U-31 CHIMIE-PHYSIQUE INDUSTRIELLES

Chapitre 6. Réactions nucléaires. 6.1 Généralités Définitions Lois de conservation

TD 9 Problème à deux corps

«Tous les sons sont-ils audibles»

Caractéristiques des ondes

P17- REACTIONS NUCLEAIRES

Exemples d utilisation de G2D à l oral de Centrale

EXERCICE II. SYNTHÈSE D UN ANESTHÉSIQUE : LA BENZOCAÏNE (9 points)

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Activités numériques [13 Points]

CORRIGE. CHAP 04-ACT PB/DOC Electrolyse de l eau 1/12 1. ALIMENTATION ELECTRIQUE D'UNE NAVETTE SPATIALE

ACOUSTIQUE 3 : ACOUSTIQUE MUSICALE ET PHYSIQUE DES SONS

Mesures et incertitudes

Test : principe fondamental de la dynamique et aspect énergétique

CARACTERISTIQUE D UNE DIODE ET POINT DE FONCTIONNEMENT

A retenir : A Z m n. m noyau MASSE ET ÉNERGIE RÉACTIONS NUCLÉAIRES I) EQUIVALENCE MASSE-ÉNERGIE

315 et 495 sont dans la table de 5. 5 est un diviseur commun. Leur PGCD n est pas 1. Il ne sont pas premiers entre eux

1 Définition. 2 Systèmes matériels et solides. 3 Les actions mécaniques. Le système matériel : Il peut être un ensemble.un sous-ensemble..

eedd LA PLANETE N EST PAS UNE POUBELLE 1/7

PROBLEME(12) Première partie : Peinture des murs et du plafond.

Items étudiés dans le CHAPITRE N5. 7 et 9 p 129 D14 Déterminer par le calcul l'antécédent d'un nombre par une fonction linéaire

Rappels sur les couples oxydantsréducteurs

Chapitre 2 : Caractéristiques du mouvement d un solide

SP. 3. Concentration molaire exercices. Savoir son cours. Concentrations : Classement. Concentration encore. Dilution :

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

Équivalence masse-énergie

Soit la fonction affine qui, pour représentant le nombre de mois écoulés, renvoie la somme économisée.

EXERCICE 2 : SUIVI CINETIQUE D UNE TRANSFORMATION PAR SPECTROPHOTOMETRIE (6 points)

SUIVI CINETIQUE PAR SPECTROPHOTOMETRIE (CORRECTION)

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

EXERCİCE N 1 : «Synthèse de l éthanamide» (7 pts)

Fonctions linéaires et affines. 1 Fonctions linéaires. 1.1 Vocabulaire. 1.2 Représentation graphique. 3eme

4 ème PHYSIQUE-CHIMIE TRIMESTRE 1. Sylvie LAMY Agrégée de Mathématiques Diplômée de l École Polytechnique. PROGRAMME 2008 (v2.4)

Chapitre 5 : Noyaux, masse et énergie

TP 3 diffusion à travers une membrane

Chapitre 11: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

NOTICE D EMPLOI SLT-TR

A chaque couleur dans l'air correspond une longueur d'onde.

Chapitre 11 Bilans thermiques

A. Énergie nucléaire 1. Fission nucléaire 2. Fusion nucléaire 3. La centrale nucléaire

À propos d ITER. 1- Principe de la fusion thermonucléaire

3 ème 2 DÉVELOPPEMENT FACTORISATIONS ET IDENTITÉS REMARQUABLES 1/5 1 - Développements

Notion de fonction. Série 1 : Tableaux de données. Série 2 : Graphiques. Série 3 : Formules. Série 4 : Synthèse

TP 7 : oscillateur de torsion

Résonance Magnétique Nucléaire : RMN

Sommaire. Séquence 2. La pression des gaz. Séance 1. Séance 2. Séance 3 Peut-on comprimer de l eau? Séance 4 Je fais le point sur la séquence 2

K W = [H 3 O + ] [OH - ] = = K a K b à 25 C. [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 M Solution neutre. [H 3 O + ] > [OH - ] Solution acide

Chapitre 2 Les ondes progressives périodiques

DÉCHETS (Volume) - Suivi journalier SEMAINE 1

Chapitre n 6 MASSE ET ÉNERGIE DES NOYAUX

Oscillations libres des systèmes à deux degrés de liberté

AIDE-MÉMOIRE LA THERMOCHIMIE TABLE DES MATIERES

BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR QUALITÉ DANS LES INDUSTRIES ALIMENTAIRES ET LES BIO-INDUSTRIES

Charges électriques - Courant électrique

Chafa Azzedine - Faculté de Physique U.S.T.H.B 1

Priorités de calcul :

Compétence 3-1 S EXPRIMER A L ECRIT Fiche professeur

Intensité sonore et niveau d intensité sonore

Les moments de force. Ci-contre, un schéma du submersible MIR où l on voit les bras articulés pour la récolte d échantillons [ 1 ]

Premier principe de la thermodynamique - conservation de l énergie

Soulever et porter correctement une charge

Application à l astrophysique ACTIVITE

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Chapitre 7 - Relativité du mouvement

Energie Nucléaire. Principes, Applications & Enjeux. 6 ème /2015

Stage : "Développer les compétences de la 5ème à la Terminale"

Trépier avec règle, ressort à boudin, chronomètre, 5 masses de 50 g.

Baccalauréat STI2D et STL spécialité SPCL Épreuve de physique chimie Corrigé Session de juin 2014 en Polynésie. 15/06/2014

Spectrophotométrie - Dilution 1 Dilution et facteur de dilution. 1.1 Mode opératoire :

Chapitre 7. Circuits Magnétiques et Inductance. 7.1 Introduction Production d un champ magnétique

1 Mise en application

1 Savoirs fondamentaux

Mécanique. 1 Forces. 1.1 Rappel. 1.2 Mesurer des forces. 3BC - AL Mécanique 1

LES LOIS PHYSIQUES APPLIQUÉES AUX DEUX-ROUES : 1. LA FORCE DE GUIDAGE

CHAPITRE 2 : Structure électronique des molécules

GRILLE D AUTODIAGNOSTIC. en santé et en sécurité du travail. Chariots élévateurs

OLYMPIADES ACADÉMIQUES DE MATHÉMATIQUES

C4: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

Union générale des étudiants de Tunisie Bureau de l institut Préparatoire Aux Etudes D'ingénieurs De Tunis. Modèle de compte-rendu de TP.

DM 10 : La fusion nucléaire, l énergie de l avenir? CORRECTION

OLYMPIADES ACADEMIQUES DE MATHEMATIQUES. 15 mars 2006 CLASSE DE PREMIERE ES, GMF

Enoncé et corrigé du brevet des collèges dans les académies d Aix- Marseille, Montpellier, Nice Corse et Toulouse en Énoncé.

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL PHYSIQUE-CHIMIE

Correction ex feuille Etoiles-Spectres.

Comment suivre l évolution d une transformation chimique? + S 2 O 8 = I SO 4

Baccalauréat technique de la musique et de la danse Métropole septembre 2008

a et b étant deux nombres relatifs donnés, une fonction affine est une fonction qui a un nombre x associe le nombre ax + b

Observer TP Ondes CELERITE DES ONDES SONORES

Transcription:

MATEMATIQUES Exercice 1 Réglage d une pendule (CAP : 11 points ; BEP : 20 points) Pour qu une pendule reste à l heure, la longueur de son balancier doit être réglée. A : Première méthode : calcul approximatif Un mouvement de pendule est composé des rouages suivants : Roue de centre n 1 = 84 dents Roue moyenne n 2 = 70 dents Pignon de moyenne N 2 = 7 dents Roue d échappement n 3 = 32 dents Pignon d échappement N 3 = 7 dents 1- Le nombre B de balancements par heure est donné par la formule suivante : B = n 1 n 2 n 3 N 2 N 3 Calculer le nombre de balancement par heure. 2- Convertir une heure en secondes. 3- Montrer que la durée T d un balancement, exprimée en seconde arrondie à 0,01 est de 0,94. g 4- Soit a = où g est la valeur du champ de pesanteur à Paris : g = 9,81 N/kg. Montrer que a, 4 π² arrondi à 0,01 est égal à 0,25. 5- La longueur du balancier L est alors donnée par la formule simplifiée : L = a T². Calculer, arrondie à 0,001 la longueur L en mètre. 6- Exprimer le résultat précédent en millimètre. BEP_3_2004.doc Page 1 sur 12 28/07/2007

7- On considère la fonction f de la variable x définie sur [0 ; 1] par f(x) = 0,25x². Compléter le tableau de valeurs suivant : Valeur de x 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Valeur de f(x) 8- Tracer la courbe représentative de la fonction f dans un plan muni d un repère orthogonal représenté ci-dessous. y 0,2 0,1 0 0,1 0,5 x 9- A partir du graphique, déterminer une valeur de f(0,94) en laissant apparaître les traits de construction. 10- Ecrire une phrase indiquant la longueur L du balancier pour une durée de balancement T égale à 0,94 s. BEP_3_2004.doc Page 2 sur 12 28/07/2007

B : Deuxième méthode : lecture d un tableau Les tableaux suivants donnent le nombre de balancements B par heure en fonction de la longueur L du balancier en millimètre. B 4 700 4 600 4 500 4 400 4 300 4 200 4 100 4 000 3 900 L(m) 145,9 152,2 159 166 174 182,5 191,6 201,3 211,7 B 3 800 3 700 3 600 3 500 3 400 3 300 3 200 3 100 3 000 L(m) 223 235,2 248,5 262,9 278,6 295,7 314,5 335,1 357,9 1- Indiquer à l aide du tableau ci-dessus, la longueur L 1 d un balancier ayant un nombre de balancements B égal à 3 800. L 1 = 2- Indiquer à l aide du tableau ci-dessus, la longueur L 2 d un balancier ayant un nombre de balancements B égal à 3 900. L 2 = 3- En déduire un encadrement de la valeur de la longueur du balancier ayant un nombre de balancements de 3 840. < L < 4- Comparer avec le résultat obtenu par le calcul en appliquant la première méthode (question 6). Exercice 2 Pont aubané (CAP : 9 points ; BEP : 20 points) La figure ci-dessous est une schématisation du pont haubané représenté ci-dessus : - Le câble 1 est fixé sur le mât au point B et sur le tablier au point D ; - Le câble 2 est fixé sur le mât au point B et sur le tablier au point C. Dans cette figure, les proportions ne sont pas respectées. Toutes les longueurs sont exprimées en mètre. BEP_3_2004.doc Page 3 sur 12 28/07/2007

On se propose de calculer les longueurs des câbles 1 et 2. On donne les mesures suivantes : AD = 62 ; AB = 33 ; B = 32 1- Calculer A, en mètre, arrondi à 0,01. 2- En déduire que D, arrondie à 0,01 est égale à 53,94. 3- Calculer BD, en mètre, arrondi à l unité. 4- Déterminer la mesure de l angle BAD. En déduire la mesure de l angle BAC, arrondie au degré. 5- A l aide du formulaire, recopier la formule permettant de déterminer la longueur BC. 6- On suppose que la mesure de l angle ACB vaut 18. Calculer BC, en mètre, arrondi à l unité. BEP_3_2004.doc Page 4 sur 12 28/07/2007

SCIENCES PYSIQUES Exercice 3 Chariot élévateur (CAP : 7 points ; BEP : 14 points) Une entreprise utilise ce chariot pour soulever et déplacer des caisses. Caractéristiques du chariot élévateur électrique Tension de la batterie : Masse du chariot à vide : auteur maximale de levage 48 V 1 200 kg 3,5 m Centre de gravité du chariot à vide : G 1 Dynamomètre de contrôle, du poids soulevé, indiqué sur le tableau de bord Côtes : Voir schéma Le dynamomètre de contrôle du tableau de bord indique que le poids de la caisse est de 8 000 N. Le centre de gravité du chariot seul est G 2. Le centre de gravité de la caisse seule est G 1. L ensemble {chariot ; caisse} est actuellement à l arrêt. 1- On donne g = 10 N/kg. Calculer la masse de la caisse. 2- On étudie uniquement la caisse. Compléter le tableau ci-dessous, en indiquant les caractéristiques de chacune des actions exercées sur la caisse. Nature de Action l action (contact ou Point d application Représentation Direction Sens Valeur (N) distance) Poids de la caisse P Action exercée par le plateau sur la caisse A R BEP_3_2004.doc Page 5 sur 12 28/07/2007

3- Sur le schéma (annexe 1), représenter graphiquement les vecteurs associés aux forces étudiées sur la figure 1. Echelle : 1 cm représente 2 000 N. 4- En cas de surcharge du plateau, il peut y avoir basculement vers l avant autour de l axe horizontal passant par O. Le poids du chariot à vide est 12 000 N. Calculer le moment du poids du chariot par rapport à O. 5- Le basculement se produit si le moment du poids de la caisse par rapport à O est supérieur ou égal au moment du poids du chariot seul par rapport à O. En déduire la valeur maximum du poids à ne pas dépasser pour éviter le basculement.(arrondir à 10 N) Exercice 4 Alimentation du chariot (CAP : 16 points ; BEP : 6 points) L entreprise envisage de remplacer une partie de ses chariots électriques par des chariots thermiques utilisant un moteur à explosion à gaz. Le gaz utilisé est u propane de formule brute C 3 8, de formule développée : C C C 1- Entourer la réponse exacte : Cette formule représente un atome / une molécule / un ion. 2- Donner le nom des éléments qui entrent dans sa composition. :. C :. 3- La représentation schématique de ces éléments est la suivante : 12 6 C On donne les masses molaires atomiques : M(C) ) 12 g/mol ; M() = 1 g/mol Donner la composition de l atome de carbone et de l atome d hydrogène en complétant le tableau cidessous : 1 1 électron proton neutron 12 6 C 1 1 BEP_3_2004.doc Page 6 sur 12 28/07/2007

4- Calculer la masse moléculaire molaire du propane. M(C 3 8 ) = 5- Une bouteille de gaz contient 17,6 kg de propane. Calculer le nombre de moles contenues dans une bouteille. 6- L équation de la réaction de la combustion complète du propane dans le dioxygène de l air est : C 3 8 + 5 O 2 3 CO 2 + 4 2 O On utilise entièrement une bouteille de propane. Calculer le nombre de moles de dioxyde de carbone obtenues. 7- En déduire le volume de dioxyde de carbone produit par la combustion des 400 moles de propane. On donne le volume molaire dans les conditions d utilisation : V M = 22,4 L/mol. 8- Indiquer, comment, en laboratoire, on pourrait identifier expérimentalement la formation du dioxyde de carbone. Exercice 5 Energie du chariot (CAP : 7 points ; BEP : 10 points) On se propose d étudier la chaîne énergétique qui va de la batterie jusqu à la caisse soulevée à la hauteur maximale en passant par le moteur électrique qui actionne le dispositif de levage. BEP_3_2004.doc Page 7 sur 12 28/07/2007

1- La caisse est soulevée en 8 s. Le moteur fournit au mécanisme de levage une énergie de 32 kj. Pendant le même temps, la batterie fournit une énergie de 50 kj. Calculer le rendement du moteur. 2- Calculer la puissance utile développée par le moteur. (On donne P u = E u t 3- Le tableau de bord du chariot comporte 2 appareils de mesure mentionnés sur le schéma électrique ci-dessous. L un d eaux permet de mesurer une intensité de courant et l autre une tension électrique. ) a) Nommer les appareils 1 et 2 : Appareil 1 : Appareil 2 : b) Nommer la grandeur que chacun des appareils 1 et 2 permet de mesurer. Appareil 1 : Appareil 2 : c) Sur le schéma électrique de la page précédente, placer dans chaque cercle représentant ces appareils, la lettre correspondant à l unité de la grandeur mesurée. 4- La lecture des appareils de mesure donne : U = 48 V et I = 130 A. Calculer la puissance électrique absorbée par le moteur au cours du levage. (On donne : P = U.I ) BEP_3_2004.doc Page 8 sur 12 28/07/2007

Exercice 6 Mouvement de la caisse ( BEP : 10 points) 1- La caisse peut être soulevée à la hauteur maximale de 3,75 m en 8 s. Calculer la vitesse moyenne v de l opération de levage (Arrondir le résultat à 0,1 m/s) 2- En réalité, les variations de la vitesse de levée sont données par le diagramme suivant : En abscisse est repérée la durée t En ordonnée est repérée la vitesse instantanée v Identifier la nature des trois phases du mouvement de la caisse en choisissant parmi les trois termes suivants : Mouvement rectiligne uniforme (MRU), mouvement rectiligne uniformément accéléré (MRUA), mouvement rectiligne uniformément décéléré (MTUD) Phase 1 : Phase 2 : Phase 3 : 3- A l aide du graphique déterminer la vitesse de levée aux instants t suivants : t 1 = 0,5 s v 1 = t 2 = 5 s t 3 = 8 s v 2 = v 3 = 4- Calculer l accélération du mouvement au cours de la phase 1. (On donne a = v t ) BEP_3_2004.doc Page 9 sur 12 28/07/2007

5- Calculer l énergie potentielle E p de la caisse de masse 800 kg lorsqu elle se trouve à la hauteur maximale de 3,5 m. Données : l origine des espaces est situé au début du mouvement E p = m.g.h g = 10 N/kg Exercice 7 Nuisance du chariot ( BEP : 10 points) Pour des problèmes de sécurité du personnel, on étudie le son émis par le moteur thermique du chariot à l emplacement du conducteur. On utilise un oscilloscope pour comparer la son émis par le moteur au son de même fréquence émis par un générateur de basse fréquence (G.B.F). Le G.B.F produit un son pur. On obtient les oscillogrammes suivants : 1- Choisir l oscillogramme correspondant au son pur du G.B.F en cochant la case correspondant à la réponse exacte : A B 2- Déterminer la période du son étudié. 3- Calculer sa fréquence. BEP_3_2004.doc Page 10 sur 12 28/07/2007

4- En déduire la hauteur de ce son (voir annexe). 5- On mesure le niveau d intensité sonore à l aide d un sonomètre. On obtient 72 db. Ecrire en toutes lettres le nom de l unité de cette grandeur. 6- Caractériser l impression ressentie par le conducteur et donner l ordre de grandeur de l intensité acoustique (voir annexe). BEP_3_2004.doc Page 11 sur 12 28/07/2007

ANNEXE 1 A RENDRE AVEC LE SUJET Sujet (académie?) de la session 2004 secteur 3 Exercice 3 Chariot élévateur Echelle : 1 cm représente 2 000 N BEP_3_2004.doc Page 12 sur 12 28/07/2007