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Test académique 2008
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Partie Chimie(3 exercices)
Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il
faudra répondre à une question sur votre feuille.
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La pollution engendrée par les gaz d’échappement des voitures.
Les gaz d’échappement des voitures contiennent notamment de la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone et des oxydes d’azote.
On recueille dans un récipient les gaz émis à la sortie du pot d’échappement d’une voiture.
Exercice n°1
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Exercice n°1 / Question 1
Les expériences photographiées ci-dessous permettent d’identifier l’un des gaz contenus dans les gaz d’échappement des voitures.
Eau de chaux
A
B C
ED
Eau de chaux troublée
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Exercice n°1 / Question 2
La Commission européenne propose de limiter les émissions à une moyenne de 120 g de CO2/km pour les véhicules neufs d’ici à 2012 (contre 160 g en 2006).
Fiche d’une voiture neuve
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Lors de l’oxycoupage, un jet de dioxygène est envoyé sur du fer porté à l’incandescence. Le fer réagit ainsi avec le dioxygène pour donner notamment de l’oxyde magnétique de fer.
Exercice n°2 / Question 1 Oxycoupage du fer au chalumeau
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On fait réagir en classe de la paille de fer avec du dioxygène contenu dans un récipient. Lors de cette transformation chimique 1,68 g de fer
sont consommés et il se forme 2,32 g d’oxyde magnétique de fer.
Exercice n°2 / Question 2
Oxyde magnétique de fer
Fer
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Exercice n°3
Peut-on réellement polluer en jardinant ?
Une enquête a montré que les jardiniers amateurs sont responsables de 25 % de la pollution des eaux, alors qu’ils n’achètent que 4 % de tous les produits de jardinage vendus.
http://www.arehn.asso.fr/publications/publications.html
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Exercice n°3 / Question 1.
L’application de tout produit de jardinage est interdite à moins d’un mètre d’un fossé, d’un cours d’eau, d’un canal ou d’un point d’eau.
Article n°1 des arrêtés préfectoraux bretons et normands
http://www.mce-info.org/pesticides.php
A B
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Cet élève a été photographié en train de réaliser les tests de la question précédente.
Exercice n°3 / Question 2.
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Fin de la partie chimie.
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Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il
faudra répondre à une question sur votre feuille.
Partie Électricité(3 exercices)
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Exercice n°1
LE THERMOMÈTRE ÉLECTRONIQUE
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Exercice n°1 Le thermomètre électronique fonctionne à l’aide d’une thermistance C.T.N.
On mesure la valeur de la résistance de la thermistance pour
différentes températures.
Thermistance C.T.N.
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Exercice n°1 / Question 1 Mesure n°1
Thermistance plongée dans un bécher contenant
de l’eau froide.
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Exercice n°1 / Question 1 Mesure n°2
Thermistance plongée dans un bécher contenant de l’eau
chaude.
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Mesure n°1Mesure n°2
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Exercice n°1 / Question 2
Un thermomètre électronique simplifié peut être réalisé à partir du montage suivant :
Générateur de tension continue 6 V
D.E.L.
Thermistance
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On place, successivement la thermistance dans deux pièces, la température de la première est proche de 15 °C et la
température de la seconde est voisine de 60 °C.
Exercice n°1 / Question 3
On observe la D.E.L. dans chacune des
pièces.
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Exercice n°1 / Question 3
Pièce n°1 :
Pièce n°2 :
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Exercice n°2 / Question 1
Génératrice constituée d’un aimant, entraîné par le rotor, tournant à
l’intérieur d’une bobine.
Rotor avec des pales.
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Exercice n°2 / Question 2
Ce principe de fonctionnement peut être reproduit au laboratoire à l’aide du montage suivant :
Bobine
Aimant tournant entraîné par un moteur.
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Exercice n°2 / Question 2
On visualise, à l’aide d’un oscilloscope, la tension aux bornes de la bobine lors du déplacement de l’aimant.
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Exercice n°2 / Question 2
Sensibilité verticale
Tension aux bornes de la bobine
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Exercice n°3
Pour mesurer la puissance électrique consommée par une lampe, on utilise un contrôleur de consommation électrique.
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Exercice n°3 / Question 1
Le contrôleur de consommation électrique affiche la valeur
efficace de la tension U = 222 V mesurée aux bornes de la lampe
et la puissance électrique consommée par cette même
lampe P = 6 W.
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Exercice n°3 / Question 2
À l’aide du contrôleur de consommation électrique, on mesure la puissance électrique consommée par divers appareils mis en veille.
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Démodulateur
10 W
Exercice n°3 / Question 2
Four
9 W
Réveil
10 W
Téléphone
6 W
Four micro-ondes
9 W
Téléviseur
15 W
Lecteur DVD
5 W
P
Magnétoscope
7 W
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Exercice n°3 / Question 3
L’énergie électrique consommée par le
réfrigérateur photographié est environ
600 kWh par an.
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Fin de la partie électricité.
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Partie Mécanique(2 exercices)
Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il
faudra répondre à une question sur votre feuille.
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Vous connaissez sans aucun doute le système GPS…
Global Positioning Système, ou Système de Positionnement
Mondial, reposant sur un réseau d’une trentaine de satellites
américains, actuellement le seul système de positionnement par
satellite opérationnel.
Il permet par exemple de déterminer la position d’un
véhicule.
Exercice n°1 / Question 1.
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Galileo, en test depuis 2004, est un système
européen équivalent au GPS.
Il devrait être opérationnel en 2012.
Exercice n°1 / Question 1.
Les satellites d’une même orbite tournent à la même vitesse autour
de la Terre.
Orbite n°2
Orbite n°1
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Exercice n°1 / Question 1. Ce photomontage permet de visualiser
trois des satellites A, B et C du réseau Galileo.
AB C
Orbite
V
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D
Exercice n°1 / Question 2. On supposera chacun de ces objets (ascenceur, avion en phase d’atterrissage, disque, grande roue), en mouvement par rapport
à la Terre.
C
A
B (sur l’axe)
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Exercice n°1 / Question 3.
0102030405060708090
100
0 2 4 6 8 10 12
Le relevé des vitesses au cours du déplacement d’un mobile permet de construire le graphique ci-dessous.
Phase 1
Phase 2
Phase 3
Phase 4
Phase 5
v (km/h)
t (min)0
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Exercice n°1 / Question 4.
A
B
C
D
E
Voici maintenant quelques photographies prises lors du déplacement d’un véhicule.
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Exercice n°1 / Question 5.
La SNCF a battu trois records du monde de vitesse sur rail avec le TGV lors de quatre opérations appelées TGV 100 (1981), TGV 117, TGV 140
(1989-1990), et V 150 (2007).
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Exercice n°1 / Question 5.
3 avril 2007 :
574,8 km/hlors de
l'opération V 150.
À une telle vitesse, le TGV parcourt 1 km en environ 6,3 s !
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Exercice n°1 / Question 6.
Ce record a été établi sur la ligne à grande vitesse (LGV) Est-Européenne, sur la section allant de la
Seine-et-Marne jusqu’à la Moselle.
Avec cette ligne, Paris et Strasbourg
n’auront donc jamais été « aussi proches » !
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Exercice n°2 / Question 1.
On s’intéresse à l’action exercée par le fil sur le
poisson.
Fil de pêche
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Exercice n°2 / Question 2.
Représenter la force F exercée par le fil sur le poisson.
Intensité de la force : F = 12 N
C
B
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Exercice n°2 / Question 3.
En commerce, sont vendus des pesons à poissons : ils sont surtout utilisés par les pêcheurs.
Le sac permet de suspendre le poisson tout en
évitant de le blesser.
Pesons à poissons
Esox lucius(Brochet)
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Exercice n°2 / Question 3.
G
P
Le crochet du peson subit une force d’intensité égale au poids
du poisson.
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Exercice n°2 / Question 4.
Diverses utilisations
Divers pesons
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Exercice n°2 / Question 4.
Ce peson à poisson est assez similaire à
cet appareil utilisé en classe.
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Exercice n°2 / Question 5. À défaut de poisson frais …
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Fin de la partie mécanique.
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Partie Optique(3 exercices)
Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il
faudra répondre à une question sur votre feuille.
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Objectif
Viseur
L’APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE JETABLE
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Exercice 1
Le viseur de l’appareil photographique jetable comporte deux lentilles.
lentille A lentille B
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L’objectif de l’appareil photographique jetable est constitué d’une lentille.
Exercice 2
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Papier calque
Le papier calque, placé à l’endroit où l’on souhaite obtenir une image nette, joue le rôle du négatif (pellicule).
Exercice 3 / Question 1
Scène
Appareil photographique
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Photographie A
Photographie D
Photographie B
Photographie C
Exercice 3 / Question 2
On observe, au travers de l’objectif (lentille convergente), une chaise éloignée de plusieurs mètres.
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2,5 m 3 cm
12 cm
Objectif : lentille convergente
Image nette sur le papier calque
Appareil photographiqueScène
Exercice 3 / Question 3
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Fin de la partie optique et du test
académique 2007 - 2008.