QCM physique chimie, questions 13 à 16.
Concours Fesic, puissance 11, Lasalle 2016.

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13. Le ß carotène.
Le ß carotène est un pigment dont la couleur est due à l'absorption des longueurs d'onde essentiellement comprises entre 400 et 500 nm et présentant un maximum d'absorption pour une longueur d'onde lmax = 450 nm. Ci-dessous la formule de ce pigment.

Données : Constante de Planck : h = 6,63x10 -34 J.s ;
Célérité de la lumière dans le vide : c = 3,00 108 m/s
Nombre d'onde : s =1 / l.
1 /45 ~0,022 ; 6,63x3,00 / 450= 0,0442 ; 450 /(6.63x3,00)= 22,6.
a) La présence d'un nombre important de doubles liaisons conjuguées permet d'expliquer que la longueur d'onde correspondant au maximum d'absorption se situe dans le domaine visible. Vrai.
b) La longueur d'onde de la radiation la plus absorbée lors de la variation d'énergie DE est donnée par la relation l = hc DE. Faux.
l = hc / DE.
c) Le nombre d'onde associé à cette longueur d'onde lmax est égal à environ 2,2 x 10 6 cm-1. Faux.
450 nm = 450 10-7 cm ; 1 /(450 10-7) = 106 / 45 = 0,022 106 cm-1.
d) La variation d'énergie DE associée à ce maximum d'absorption a pour ordre de grandeur 10-19 J. Vrai.
hc / l = 6,63 10-34 *3,00 108 /(450 10-9) =0,0442 10-17 = 4,4 10-19 J.

14. Skieur.
Dans le référentiel terrestre supposé galiléen, on considère un skieur remontant une pente faisant un angle ß = 15° avec l'horizontale, en tenant une perche dont la direction fait un angle d= 30° avec la piste. La masse du skieur et de son équipement est de 90 kg. Il remonte la piste rectiligne à une vitesse constante de 2,0 m.s-1. On considère l'ensemble des forces de frottements constant, opposé au vecteur vitesse, et de valeur égale à 20 N.

Données : Intensité du champ de pesanteur g ~ 10 m.s-2 ;
sin(30°) = 0,5 ; sin(15°)~0,25; cos(30°) =½ 3½ ; cos(15°)~ 1; 3½ x3 ~5,2.
a) L'unité newton équivaut au kg.m2.s~2. Faux.
Une force est une masse fois une accélération : N =
kg.m.s~2.
b) La résultante des forces est orientée selon la direction des skis. Faux.
Le mouvement est rectiligne et uniforme : la résultante des forces est donc nulle.
c) La tension de la perche vaut 2,6 x 102 N. Faux.

T = (F+mg sin ß) / cosd.

T=(20+90*10*sin15) / cos30 =245 *2 / 3½2,8 102 N.

d) Le travail des forces de frottements sur un déplacement AB = 100 m est égal à -2,0 x 103 J.Vrai
- f AB = -20 *100 = -2,0 103 J
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15. Huile essentielle et isomérie.
La jasmone est une molécule organique odorante qui peut être extraite du jasmin. Une huile essentielle de densité 0,90 contient environ 2 % en masse de jasmone.
La formule topologique de la jasmone est donnée ci-contre :
a) La masse molaire moléculaire de la jasmone est égale à 164 g.mol-1. Vrai.
M(C11H16O) =11*12+16+16=164 g/mol.
b) La jasmone possède un carbone asymétrique. Faux.
c) La jasmone présente deux diastéréoisomères. Vrai.

d) La masse de jasmone dans un flacon de 25 mL d'huile essentielle est supérieure à 0,5 g. Faux.
Masse d'huile essentielle : m = 25*0,9 =22,5 g.
Masse de jasmone : 22,5 *0,02 ~ 0,45 g.









16. Mouvement des planètes.
On modélise les trajectoires des planètes du système solaire par des cercles de rayons r dont le centre O est le soleil de masse Ms. Sur le graphe ci-dessous, on représente l'évolution du carré de la période de révolution (T) de quatre planètes en fonction du cube du rayon de leur orbite.

Données: 1 / (3,65 *3,6 *2,4)2~1,0 10-3 ; Ms = 2,0 1030 kg.
Constante de gravitation universelle G = 6,67 x 10-11 S.I.
a) La planète associée au point C du graphe est la terre. Vrai.
T2 = 1015 s21015 / (365 *24*3600 )2 = 103 * 10-3 = 1 an2 ; T ~ 1 an..
b) La norme de l'accélération d'une planète s'écrit GMs / r3. Faux.
AN = GMs / r2.
c) L'unité de G dans le système international est le m2s~2kg-1. Faux.
kg-1 m3 s-2.
d) La valeur de la constante de Kepler est de 3x10-34 an2 m-3. Vrai.
Pente de la droite : [35 1014 /(365*24*3600)2] / (12 1033) = [35 102 /(3,65*2,4*3,600)2] / (12 1033)
~ 3,5 / (12 1033)~3,5 10-33 / 12 ~ 3x10-34 an2 m-3.

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