Physique-Chimie 1re Spécialité

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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 13
Problèmes à résoudre

Mouvement d'un système

15 professeurs ont participé à cette page
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27
Viscosité d'une huile essentielle

RAI/ANA : Utiliser des mesures et des documents pour répondre à une problématique
REA : Effectuer des calculs littéraux et numériques
VAL : Identifier les sources d'erreurs

La viscosité d'un fluide, notée \eta, caractérise sa capacité à s'écouler. Dans l'industrie pharmaceutique, il est essentiel de contrôler la viscosité des huiles essentielles pour que celles-ci aient la même texture à chaque fabrication.

Placeholder pour Contrôle de la viscosité d'une huile essentielleContrôle de la viscosité d'une huile essentielle
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Questions préliminaires

1. D'après le doc. 1, caractériser le mouvement de la bille à partir de 2,97 s.

2. Quelle information en déduire quant aux forces qui s'exercent sur la bille ?


Problème

3. Déterminer la viscosité de l'huile essentielle étudiée. Évaluer les possibles erreurs dues au protocole mis en œuvre.


Données
  • Masse volumique de l'huile essentielle : \rho_{\text{huile}} = 860 kg·m‑3 ;
  • Masse volumique de la bille : \rho_{\text{bille}} = 4 490 kg·m-3 ;
  • Rayon de la bille : r = 6,3 mm ;
  • Intensité de pesanteur : g = 9,81 N·kg-1.
Doc. 1
Expérience réalisée

On étudie la chute d'une bille dans une éprouvette graduée remplie d'huile essentielle. À partir d'un pointage vidéo, on mesure la vitesse de la bille à intervalles de temps réguliers.

Chute d'une bille dans une éprouvette graduée remplie d'huile essentielle
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t(s) v_x(m·s-1)
00,165
0,330,414
0,660,517
0,990,598
1,320,724
1,650,785
1,980,912
2,310,955
2,640,985
2,971,02
3,31,02
3,631,02
3,961,03
4,291,02
Doc. 2
Forces exercées par un fluide

Lors du mouvement d'un objet sphérique dans un fluide, il s'exerce sur l'objet :
  • la poussée d'Archimède : \vec \Pi = -\rho_{\text{fluide}} ·V · \vec g avec :
    • \rho_{\text{fluide}} la masse volumique du fluide en kg·m-3 ;
    • V le volume de l'objet immergé dans le fluide en m3 ;
    • \vec g le champ de pesanteur.
  • la force de frottements fluides : \vec f = -6\pi \: · \: \eta \: · \:r \:· \:\vec v avec :
    • \eta la viscosité du fluide en Pa·s ;
    • r le rayon de l'objet sphérique en m ;
    • v la vitesse de l'objet en m·s‑1.
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Retour sur la problématique du chapitre

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28
Scarlet Witch et le train de la mort

RAI/ANA : Construire un raisonnement
REA : Effectuer des calculs littéraux et numériques

Dans le deuxième volet d'Avengers, Scarlet Witch utilise ses super pouvoirs pour stopper, en 15 secondes, le train de la mort, un train aux commandes désactivées. Au moment où Scarlet met en application son super pouvoir, le train se déplace à 200 km·h-1.

Suppléments numériques

Retrouvez du film.

Déterminer l'intensité de la force exercée par l'héroïne pour arrêter le train.
Hypothèses :
  • on suppose que le train se déplace en ligne droite pendant toute la durée de la scène ;
  • la durée de la manœuvre est supposée suffisamment courte pour appliquer la deuxième loi de Newton ;
  • la force appliquée par Scarlet a les mêmes caractéristiques tout au long du mouvement ;
  • les frottements de l'air sont négligeables par rapport à la force exercée par Scarlet.

Donnée
  • Masse du train : m = 400 tonnes.
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