Aurélie sept 2000


devoirs en terminale SMS





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1

Ondes électromagnétiques. Radiations UV et IR

(bac 99)

8 points

  1. Une onde électromagnétique est caractérisée par sa longueur d'onde l ou sa fréquence n. Ces grandeurs sont liées par la relation l = c / n où c désigne la célérité des ondes électromagnétiques dans le vide. Calculer la longueur d'onde dans le vide d'une radiation de fréquence n = 1,5.1015 Hz.
  2. Recopier le schéma ci-dessous et indiquer les domaines des radiations de la lumière visible, UV et IR.

     

    A quel domaine appartient la radiation précédente ?

  3. L'énergie des photons associés à une onde électromagnétique peut se calculer par la relation E = h n où h désigne la constante de Planck. Calculer l'énergie des photons de fréquence n = 1,5.1015Hz. Préciser l'unité.
  4. Comparer qualitativement les énergies EUV des photons associés aux radiations UV aux énergies EIR des photons IR. Justifier le raisonnement en utilisant les formules de l'énergie.
  5. Radiations UV et IR
  • Citer une source de radiations UV et une source de radiations IR.
  • Citer une conséquence de l'absorption des radiations UV par la peau.

Données : c = 3.108ms-1. h= 6,62.10-34 J.s



corrigé

3 108 / 1,5.1015 =  2 10-7 m = 0,2 mm = 200 nm (domaine UV)

[10 ; 400 nm] UV

[400 ; 750 nm] visible

[750 ; 106 nm] IR


Energie des photons :6,62.10-34 *1,5.1015 =9,93 10-19 joule

E = h n = h c / l

l'énergie des photons est d'autant plus grande que la longueur d'onde est petite

les rayons UV de courte longueur d'onde sont plus énergétiques que les photons IR de plus grande longueur d'onde.


Le soleil, une lampe à vapeur de mercure sont des sources de rayos UV

Tous les corps chauffés émettent des rayons IR

L'absorption des UV par la peau conduit rapidement à une brûlure puis à long terme à des cancers.



2

Pression et tension artérielle

(bac 99)

8 points

Dans un dictionnaire, au terme PRESSION, on trouve la définition suivante : " action exercée par une force qui presse sur une surface donnée. Pression atmosphérique, pression exercée par l'air atmosphérique. Pression artérielle, pression exercée par le sang sur les parois des artères... "

  1. Donner la relation entre la force pressante F, la surface S et la pression P. Donner les unités S I de chacune des grandeurs intervenant dans cette relation.
  2. Calculer la force pressante F exercée par un fluide agissant sur un élément de surface d'aire S = 3 cm2 avec une pression P = 13,3 kPa.
  3. Voici quelques valeurs de pression :

    P1 = 1013 hPa ; P2 = 10-2 mPa ; P3 = 13,3 kPa.

    Parmi ces valeurs, laquelle correspond à celle de la pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer ?

  4. La pression artérielle est mesurée sous le nom de TENSION ARTERIELLE que l'on notera T dans la suite du problème. Pour évaluer les différences de tension artérielle dans le corps humain entre deux points A et B, on applique la relation suivante :

    TA-TB = r.g.h

    TA : tension artérielle en A

    TB : tension artérielle en B

  5. Que représentent r, g et h dans la formule précédente ?
  6. Peut-on dire que la tension artérielle est la même en tous les points d'un homme couché? Justifier.
  7. Un homme mesurant 1,80 m se tient debout. La valeur de la tension artérielle au niveau du coeur pour cet homme debout est TC = 13,3 kPa.

    Calculer la valeur de la tension artérielle TP au niveau de ses pieds sachant que la dénivellation entre le coeur et les pieds de cet homme vaut h = 1,4 m.

    Données : r sang = 1,06.103 kg.m-3 ;


corrigé


pression (pascal) = force (newton) divisée par surface (m²)

p=13,3 kPa =13 300 Pa =1,3 104 Pa

S=3 cm² = 3 10-4

force (N) = 1,3 104 *3 10-4 = 3,9 N

pression atmosphérique voisine de 1013 hPa ou 1,013 105 Pa


r : kg m-3 masse volumique du liquide

g=9,8 m s-2

h (m) différence d'altitude entre les points

TA et TB pression en pascal


Pour un homme allongé h voisin de 0,3 m entre le point le plus haut et le point le plus bas

masse volumique du sang voisine de 1000

g voisin de 10

donc TA - TB voisin de 3000 Pa ou 3 kPa


Au point le plus bas la pression est la plus grande

TP-13 300 = 1,06 103 *9,8 *1,4 = 14,4 kPa

TP = 14,4 +13,3 = 27,7 kPa






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