Le 03/10/2013 Devoir n° (1h) - Calculatrice - Bougaud-free

Le 03/10/2013
Devoir n° (1h) - Calculatrice autorisée – Correction
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I. Echelle de longueurs (5,5 points)
1) L’unité de longueur du système international des unités est le mètre
2) Pour simplifier le classement, il faut convertir toutes les longueurs dans la même unité
3)
4) L’ordre de grandeur d’un nombre est la puissance de 10 la plus proche de ce nombre.
5)
Objets
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
Taille du virus de la grippe : 100 nm
Taille du Grand nuage de Magellan : 2  1019 m
Taille d’une fleur : 65 cm
Rayon d’un atome de carbone : 7,0  10-11 m
Distance Nord-Sud de la Corse : 1,80  105 m
Taille d’un homme : 1,75 m
Hauteur de la Tour Eiffel : 320 m
Rayon de ta Terre : 6400 km
Longueur (en m)
et en notation scientifique
1,0  10-7 m
2  1019 m
6,5  10-1 m
7,0  10-11 m
1,80  105 m
1,75  100 m
3,20  102 m
6,4  106 m
Ordre de grandeur
10-7 m
1019 m
100 m = 1 m
10-10 m
II. Célérité de la lumière et distances astronomiques (5,5 points + Bonus : 1 point)
d
et d = c  t
c
Si la célérité de la lumière est exprimée en m.s-1, les unités de d et t pour le calcul sont
d en mètres (m) ; t en secondes (s)
Une année de lumière est une unité de longueur. Elle correspond à la distance que parcourt la lumière dans le vide
en une année
9,46  1015 m est la distance parcourue par la lumière en 1 année
2,28  1011 m est la distance parcourue par la lumière en x années
2,28  1011  1 an
Soit x =
= 2,41  10-5 an = 2,41  10-5  365  24  60  60 = 760 s
9,46  1015
La distance Terre-Mars en année de lumière serait de 760 seconde. lumière très inférieure à une année de lumière.
Pour nouer un dialogue avec des extraterrestres situés à plusieurs centaines d’années de lumière, il faudrait attendre
des centaines d’années pour avoir la réponse.
Bonus (1 point) : Le message envoyé va mettre 1021 /1016 = 105 ans pour parvenir aux extraterrestres. Même durée
pour obtenir la réponse soit une durée de 2  105 ans entre l’envoi du message et la réception de la réponse soit
200 000 ans. Cette durée dépasse largement la durée de vie de l’homme
1) Les bonnes relations entre d, t et c sont : t =
2)
3)
4)
5)
6)
III.
Atomes, ions et isotopes (5,5 points)
1. Composition d’un atome
1.1.
La composition de l’atome de chlore
35
17
Cl est de 17 protons, de (35 – 17) = 18 neutrons et de 17 électrons.
Le noyau comporte 35 nucléons.
2. L’atome d’azote N
2.1. La représentation symbolique de ce noyau est 13
7 N
Le nuage électronique de cet atome contient 7 électrons car l’atome est électriquement neutre et il a autant de
protons que d’électrons.
3. Isotopes
 On donne les couples (Z, A) suivants : (13,26), (29,64), (13,27), (26,56), (13,29), (27,59) et (27,60).
3.1. Deux noyaux sont isotopes si ils ont le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons (ou
de nucléons)
3.2. Les couples des noyaux d’aluminium isotopes sont (13,26), (13,27) et (13,29) car ils ont le même nombre Z.
2.2.
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IV.
Action de l’acide nitrique sur le cuivre métallique (3,5 points)
1) 2) et 3)
roux
I
II
III
IV
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3
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1.1
2.1
2.2
3.1
3.2
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