DEVOIR N°8 DE PHYSIQUE CHIMIE
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DEVOIR N°8 DE PHYSIQUE CHIMIE
NOM : 2nde Prénom : DEVOIR N°8 DE PHYSIQUE CHIMIE Chaque réponse devra être rédigée. Constante de gravitation universelle : G = 6,67.10-11 N.m².kg-² Intensité de pesanteur sur la Terre : gT = 9,81 N.kg-1 Longueurs d’onde (en nm) caractéristiques de quelques éléments chimiques Hydrogène : 410 ; 434 ; 486 Sodium : 589 Magnésium : 470 ; 518 Fer : 516 ; 517 ; 526 Chrome : 425 ; 520 Calcium : 526 ; 650 Restituer ses connaissances (coef. 3) Réaliser (coef. 6) 2ème tentative Objectifs à valider Analyser (coef. 6) Com (coef. 1) ANA_14 RES_16 REA_16 REA_17 ANA_16 COM_8 Pourcentage de validation du trimestre Exercice n°1 : Depuis la Terre, Alf continue d’observer les étoiles. Il a repéré une étoile autour de laquelle tourne une planète ressemblant à Melmac. Il a réalisé de nombreuses observations qui lui ont permis d’obtenir les informations suivantes : masse de l’étoile : ME = 7,39.1029 kg rayon de l’étoile: RE = 1,96.106 km masse de la planète : MP = 3,47.1024 kg rayon de la planète : RP = 10 979 km distance entre l’étoile et la planète : dE-P = 3,85.109 km intensité de pesanteur sur la planète : gP = 1,96 N.kg-1 spectre d’absorption de l’étoile (du violet au rouge) et analyse spectrale ; Note provisoire 1. Si nous considérons que la masse d’Alf vaut 75 kg, exprimer puis calculer son poids sur la Terre. RES_16 REA_16 2. Calculer son poids qu’il aurait sur la planète observée. Comparer avec son poids sur la Terre et commenter. ANA_16 3. Exprimer puis calculer la force d’attraction gravitationnelle exercée par la planète sur son étoile. REA_17 4. Expliquer comment l’analyse spectrale permet de connaître la température et la composition de l’atmosphère (chromosphère) de l’étoile observée. Justifier. ANA_14 Correction du DS n°8 1. PT = mgT = 75 * 9,81 = 735 N Le poids d’Alf sur Terre est de 735 N 2. PP = mgP = 75 * 1,96 = 147 N Le poids d’Alf sur la planète est de 147 N. Il est 5 fois plus petit que sur Terre. L’interaction avec Alf est donc plus importante sur Terre que sur la planète car sa masse ne varie pas. 3. RAPPEL : la masse est en kilogramme et la distance en mètre FP/E = FE/P = G × mP × mE 7,39.1029 × 3,47.1024 −11 = 6,67. 10 × = 1,15.1019 N (3,85.1012 )2 d2E−P La force d’attraction gravitationnelle exercée par la planète sur l’étoile vaut 1,15.10 19 N. 4. L’étoile émet toutes les radiations de la lumière blanche. Cependant, les radiations de plus petites longueurs d’ondes (violet) sont les plus intenses. Sachant que plus une étoile est chaude, plus son spectre se décale vers le violet, je peux conclure que l’étoile est chaude. Les radiations traversent la chromosphère de l’étoile et certaines sont absorbées (raies noires du spectre de raies d’absorption) par les éléments chimiques composant cette chromosphère. Nous remarquons la présence de raies d’absorbance à 410, 434 et 486 nm, ce qui permet de caractériser l’hydrogène. Les autres raies ne nous permettent pas de caractériser d’autres éléments chimiques.