Enoncé Physique Chimie série D 2011
BACCALAUREAT DE L’ENSEIGNEMENT GENERAL – MADAGASCAR
Série : D - SESSION 2011
Epreuve de : Sciences Physiques
Durée : 3 heures 15 minutes
CHIMIE ORGANIQUE (3pt)
1) On considère la molécule de pentan-2-ol.
a- Donner la représentation en perspective des deux énantiomères de cette molécule.
b- Compléter la représentation de Newman de la molécule, donnée ci-contre.
2) Un ester E a pour masse molaire moléculaire
.
ll est obtenu à partir d'une réaction entre une solution d'acide propénoïque et un alcool A non oxydable pal oxydation ménagée.
a- Donner les formules semi développées et les noms de l'alcool A et de l'ester E.
b- Ecrire l'équation bilan de la réaction entre I'alcool A et l'acide propénoïque.
CHIMIE GENERALE (3pts)
Une solution aqueuse d'acide benzoïque, de concentration molaire 
a un pH égale 2,61
à 25°C.
1) Montrer que l'acide benzoïque est un acide faible.
2) a- Déterminer les concentrations molaires de toutes les espèces chimiques (autres que l'eau) présentes dans la solution.
b- En déduire le 
du couple
.
3) 0n verse, dans 50 ml de cette solution acide, une solution d'hydroxyde de sodium de concentration molaire 
.
a- Ecrire l'équation de la réaction qui se produit.
b- Calculer Ie volume de la solution d'hydroxyde de sodium nécessaire pour obtenir l’équivalence
ELECTROMAGNETISME (4pts)
A- Un proton, animé de la vitesse 
parallèle à l’axe
, pénètre en O dans une région où règne un champ magnétique uniforme
, parallèle à l’axe
.
1) Dessiner la trajectoire du proton, pour x > 0.
0n justifiera la forme el la position de celle-ci.
2) Calculer le rayon de cette trajectoire.
3) Calculer l'abscisse 
de la position 
de la particule, à laquelle le vecteur vitesse 
forme
avec un angle égal à 45°.
0n donne :
- vitesse du proton en O: 
- intensité du champ magnétique : 
- masse du proton : 
- charge électrique d'un proton : 
B- Une prise maintient entre ses bornes une tension 
.
1) 0n branche entre les bornes de la prise un conducteur ohmique de résistance R.
L'intensité efficace du courant qui traverse R est alors 5 A, Calculer R.
2) 0n branche maintenant en série entre les bornes de la prise un condensateur de capacité C réglable, une bobine d'inductance L = 0,1 H et de résistance 
.
a- On donne à la capacité C la valeur 
. Calculer l'impédance du circuit.
b- Pour quelle valeur 
de la capacité C, le circuit est-il en résonance d'intensité ?
OPTIQUE (2 pts)
Les trois questions sont indépendantes.
1)0n accole une lentille mince 
, de distance locale 
, à une lentille mince 
de vergence 
(dioptries).
Quelle est Ia vergence du système optique 
obtenu ?
2) Une autre lentille mince 
de centre optique O, donne d'un objet AB, une image A'B' droite
et 3 fois plus grande que l'objet,
L'objet AB se trouve dans un plan de front, le point A étant sur l'axe principal.
Déterminer, par calculs :
a- la position de I'objet AB,
b- la distance focale 
de cette lentille
On donne: 
3) 0n considère une quatrième lentille 
, de distance focale 
Construire l'image C'D' d'un objet CD de hauteur 1,5 cm se trouvant à 20 cm devant la lentille La
(C étant sur l'axe principal et D au-dessus de C )
- Prendre la hauteur de l'objet en grandeur réelle.
- Utiliser une échelle 
sur l'axe principal.
PHYSYQUE NUCLEAIRE (2 pts)
1) Les noyaux de radium 
se désintègrent en donnant un rayonnement a et un noyau fils Y.
a- Ecrire l'équation de désintégration du radium, en utilisant le tableau ci-dessous.
b' Calculer, en MeV, l’énergie de liaison par nucléon d'un noyau de radium 226.
2) Le nucléide radon 222 est radioactif. Sa période de désintégration est T = 3,825j.
Calculer la constante radioactive.
On donne :
PROBLEME DE PHYSIQUE (6 pts)
On prendra 
A - Une bille de masse m, supposée ponctuelle, est en mouvement à l, intérieur d’une demi-sphère de centre I et de rayon r. Elle part du point O avec une vitesse 
et sa trajectoire est située dans un plan vertical|. 0n néglige les frottements (voir figure 1).
En un point l\/l quelconque, sa position est repérée par l'angle 
1 - Exprimer en fonction de 
, r et 
sa vitesse en M.
2 - Déterminer la réaction R exercée par la sphère sur la bille et en déduire la valeur minimale de , pour que la bille quitte la piste au sommet S de la demi- sphère.
On donne r = 32 cm.
B - 0n considère un cylindre de centre O, de rayon r = 4cm, de masse 
pouvant tourner autour d'un axe 
fixe, horizontal. Une tige homogène AB, de longueur l= 5ocm, de masse 
, de milieu O , est fixée sur un diamètre. Un fil inextensible et de masse négligeable est enroulé sur le cylindre. L'autre extrémité du fil supporte un corps C de masse M = 160g (Voir figure 2).
1) Calculer;
a- Le moment d'inertie 
du cylindre par rapport à son axe de révolution.
b- Le moment d'inertie 
de la tige par rapport à l’axe.
2) A l'instant t = 0, on abandonne le corps C sans vitesse initiale.
a- Exprimer l'accélération de C en fonction de sa masse
. Faire l’application numérique.
b- En déduire I'accélération angulaire du
