mécanique: le looping première terminale
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Un solide de masse m se déplace dans une glissière constituée d’une partie rectiligne BC suivie d’une partie circulaire de centre O et de rayon R. Les frottements sont négligés. g=10 ms-2. L’origine des altitudes est le point B. Le solide est lâché de C sans vitesse.

1. Représenter en B et en A les forces appliquées au solide et le vecteur vitesse

2. Exprimer l'énergie mécanique en A et C, puis la vitesse en A en fonction des données

q Calculer la vitesse en A si m=100g R=0,5m BC=2m alpha=1,2 rad béta=1rad

3. La vitesse minimale en D doit être supérieure à

sinon le point D n'est pas atteint. Quelle doit être l'énergie minimale en C permettant d'atteindre D. En déduire l'altitude minimale de C permettant d'atteindre D.

Répondre par Vrai ou Faux .Justifier.

1 En E la somme des forces est nulle.

2 Si la masse quadruple, la vitesse en A double.

3 Si le rayon quadruple, la vitesse en A double.

4 Si la vitesse réelle en A est la moitié de celle calculée, alors 50% de l 'énergie est dissipée sous forme de chaleur lors des frottements


corrigé
au point C
au point A
au point D
altitude
BC sin(a)

OBcos(a)+OAcos(b)

OBcos(a)+OA
Energie potentielle
mgBC sin(a)

mgOB(cos(a)+cos(b))

mgOB(cos(a)+1)
Energie cinétique
0
0,5 m Va2
0,5 m Vd2
forces


l'énergie mécanique se conserve
Va²=2g(BC sin(a)-OB(cos(a)+cos(b)))
vitesse en A
5,3 ms-1
énergie minimale permettant d'atteindre D
mgOB(cos(a)+1)+0,5 m Vdavec Vd2=gOB
E minimale
0,93 J
au point E la vitesse n'est ni constante, ni nulle
donc la somme des forces n'est pas nulle
affirmation fausse
dans l'expression de la vitesse la masse ne figure pas
affirmation fausse
la vitesse n'est pas proportionnelle à la racine carrée du rayon OB
affirmation fausse
seule l'énergie cinétique est divisée par 4
alors que l'énergie potentielle ne change pas
affirmation fausse



Oxydation du fer par l'acide nitrique oxydoréduction première

 

1 compléter

Fe donne Fe3+ +….

NO3- + H+ +..... donne NO(gaz) +….

2 Equilibrer l'équation bilan

3 À 100 mL d'acide nitrique à 0,1 molL-1 on ajoute 0,56 g de fer. Exprimer toutes les quantités de matière en moles.

4 Quel est alors le réactif en défaut ?

5Quelles sont les concentrations de toutes les espèces présentes à la fin.

6 Quel est le volume du gaz.

Masses atomiques molaires en gmol-1 Fe=56 H=1 O=16 N=14 V=22,4 L mol-1

 

corrigé




Fe ® Fe3+ +3 électrons
NO3- +4 H+ + 3 électrons® NO(gaz) +2H2O
équation bilan
Fe+ NO3- +4 H® NO(gaz) +2H2O+ Fe3+







fer
ion hydronium
ion nitrate
coef de l'équation
1
4
1
Qté initiale (mol)
0,01
0,01
0,01
0,01 mol d'ion hydronium réagit avec 0,0025 mol de fer et 0,0025 mol d'ion nitrate


ion hydronium en défaut


Qté finale (mol)
0.0075
0
0.0075
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