Correction Examen Régional 3APIC Physique Chimie 2024 Souss Massa

Vous retrouvez sur cette page la Correction Examen Régional 3APIC Physique Chimie 2024 Souss Massa. Préparez-vous bien et nous vous souhaitons la réussite !

Sujet de l’examen

Le sujet en image :

Télécharger le sujet en PDF

La correction

Exercice 1 : Mécanique

Partie 1 : Poids et masse de la balle de golf

On accroche une balle de golf de masse m = 50g à l’extrémité d’un dynamomètre (figure 1).

1. Complétons le tableau :
   

   Grandeur	Symbole de l’unité internationale	Nom de l’appareil de mesure
   Masse	Kg	La balance
   Poids	N	Le dynamomètre

2. Répondons par « Vrai » ou « Faux »
   – La masse d’un objet varie en fonction du lieu : Faux
   – Le poids d’un objet varie en fonction du lieu : Vrai
   – La masse et le poids sont deux grandeurs identiques : Faux
3. À partir de la figure 1, indiquons la valeur de l’intensité du poids de la balle de golf.\\
   \textbf{\textcolor{green}{P = 0,5 \;N}}\\
4. En déduisons la valeur de l’intensité de la pesanteur g\\
   On a : \textcolor{green}{P = m \times g} d’où \textcolor{green}{g = \dfrac{P}{m}}\\
   Avec : \textcolor{green}{P = 0,5 \; N} et \textcolor{green}{m = 50g = 0,05kg}\\
   A.N : \textcolor{green}{g = \dfrac{0,5 N}{0,05 Kg} \quad \Rightarrow \quad \boxed{g = 10N/Kg}}\\

Partie 2 : Actions mécaniques et forces

Un joueur tape la balle de golf par un club de golf (figure 2).

1. 1. Au moment de la tape, la balle est soumise à l’action : de trois forces
   2. Relions chaque action à l’affirmation qui lui convient :
      

      Action	Affirmations
      L’action du support sur la balle	– Est une action de contact – A un effet statique
      L’action du club de golf sur la balle	– Est une action de contact – A un effet dynamique

Partie 3 : Mouvement d’une balle de golf

La balle de golf roule en ligne droite entre les points B et C à une vitesse constante V = 2 \; m/s. (Figure 3).

1. Complétons la phrase suivante par les mots qui conviennent :
   L’état de mouvement ou l’état de repos de la balle dépend du référentiel choisi.
2. Convertons la valeur de la vitesse V en km/h\\
   \textcolor{green}{2 \; m/s = 2 \times 3,6 \;km/h \quad \Rightarrow \quad \boxed{V = 7,2 km/h}}\\
3. La nature du mouvement de la balle du golf entre B et C est rectiligne uniforme car :
   – La balle de golf roule en ligne droite, donc sa trajectoire est rectiligne
   – La vitesse est constante, donc le mouvement est uniforme.
4. Calculons la durée 𝑡 du déplacement de la balle entre B et C.
   On a : \textcolor{green}{V = \dfrac{d}{t}} d’où \textcolor{green}{t = \dfrac{d}{V}}\\
   Avec : \textcolor{green}{d = BC = 1,5m} et \textcolor{green}{V = 2 m/s}\\
   A.N : \textcolor{green}{t = \dfrac{1,5 m}{2 m/s} \quad \Rightarrow \quad \boxed{t = 0,75 s}}\\

Exercice 2 : Electricité

La plaque signalétique d’un cuiseur – vapeur porte les indications : (220\;V; 1\;kW)\\

1. Relions chaque grandeur à son ou ses unité(s).
   

   Grandeur		Unité
   Énergie électrique	→	kilowattheure Joule
   Puissance électrique	→	Watt

2. Que représente les indications inscrites sur la plaque signalétique :
   – 1 kW : La puissance électrique nominale du cuiseur vapeur.
   – 220V : La tension électrique nominale du cuiseur vapeur.
3. L’énergie électrique consommée par le cuiseur – vapeur :
   Dépend de sa puissance et de sa durée d’utilisation.
4. Calculons l’énergie électrique E consommée par le cuiseur – vapeur pendant 15 minutes de son fonctionnement en Joule et en Wh.
   – En Joule (J) : On a : \textcolor{green}{E = P \times t}\\
   Avec : \textcolor{green}{P = 1 \; kW = 1000 \; W} et \textcolor{green}{t = 15 \; \text{min} = 15 \times 60 \;s =900 \; s}\\
   A.N : \textcolor{green}{E = 1000 \; W \times 900 \;s \quad \Rightarrow \quad \boxed{E = 900 \; 000 \; J}}\\
   – En Wattheure (Wh) : \textcolor{green}{E = 900 \; 000 J = (900 \; 000 / 3600) \; Wh \quad \Rightarrow \quad E = 250 \; Wh}\\
5. Calculons l’intensité I du courant électrique qui traverse le cuiseur – vapeur lors de son fonctionnement.
   On a : \textcolor{green}{P = U \times I \quad \Rightarrow \quad I = \dfrac{P}{U}}\\
   A.N : \textcolor{green}{I = \dfrac{1000 \; W}{220 \; V} \quad \Rightarrow \quad \boxed{I = ~ 4,54 \; A}}\\
6. En appliquant la loi d’Ohm, calculons la résistance R du cuiseur – vapeur, considéré comme un conducteur ohmique.
   On a : \textcolor{green}{U = R \times I \quad \Rightarrow \quad R = \dfrac{U}{I}}\\
   A.N : \textcolor{green}{R = \dfrac{220 \; V}{4,54 \; A} \quad \Rightarrow \quad \boxed{R =~ 48,46 \Omega}}\\

Exercice 3 : Equilibre d’une pierre sur la benne d’un camion

1. Rappelons la condition d’équilibre d’un corps soumis à deux forces ?
   Lorsqu’un solide soumis à deux forces F_1 et F_2 est en équilibre, alors ces deux forces ont : la même droite d’action, la même intensité et des sens opposés.
2. Indiquons l’erreur commise par les deux élèves dans chaque figure ?
   – Erreur commise dans la figure A : La droite d’action du poids \vec{P} n’est pas verticale.
   – Erreur commise dans la figure B : Les deux forces \vec{R} et \vec{P} n’ont pas la même droite d’action.
3. Sur la figure ci-dessous, représentons correctement les deux forces \vec{P} et \vec{R} pour que la pierre soit en équilibre en utilisant l’échelle : 1cm ⟶ 100 N
   1cm ⟶ 100 N
   X ⟶ 400 N
   D’où : X = 4 cm