4me sciences informatique Devoir de Synthse n3 Prof : Daghsni Essahbi Page 1

On dispose de 3 flacons F1 ,F2 et F3 ne portant pas des tiquettes .Le flacon F1 contient un alcool A1, le 2me

flacon contient un alcool A2, alors que 3me flacon contient un alcool A3. Les trois alcools A1, A2 et A3 possdent

la mme formule brute et ont pour masse molaire molculaire M=74 g.mol-1.

1) Montrer que la formule brute de trois alcools est C4H10O.

2) Dterminer les formules semi-dveloppes possibles correspondantes aux 4 isomres possibles de lalcool

de formule brute C4H10O en prcisant chaque fois le nom et la classe de lalcool correspondant .

3) Lalcool (A1) subit loxydation mnage par une solution de permanganate de potassium en milieu acide ; elle

donne un compos (C ) qui donne un prcipit jaune avec le D.N.P.H , mais ne rosit pas le ractif de Schiff.

a) Identifier (A1).

b) Ecrire la formule semi-dveloppe et donner le nom du compos ( C ).

4) Lalcool (A 2) subit la mme oxydation mnage ; elle donne un compos ( D ) qui donne un prcipit jaune

avec le D.N.P.H et rosit le ractif de Schiff.

a) Quelles sont les formules semi-dveloppes pouvant tre attribues ( A2 ).

b) Sachant que ( A2 ) est un alcool chaine carbone ramifie. Identifier lalcool ( A2).

c) Ecrire la formule semi-dveloppe et donner le nom du compos (D).

5) Lalcool ( A3 ) rsiste loxydation mnage .Identifier lalcool (A3)

On donne :M( C) =12 g.mol-1 : M ( H) =1 g .mol-1 : M (O) = 16 g.mol-1

Les parties I et II sont indpendantes

I) Dans une cuve fond horizontal , on a plac une lame de verre MNCD de 2mm dpaisseur .On rempli la cuve

deau jusqu a obtenir une profondeur H=1cm dans sa partie la plus profonde ( voir figure).Le mouvement de la

rglette est de frquence N=10Hz produit des ondes rectilignes comme il indique le schma ci-dessous.

Niveau : 4me sciences info

Dure : 3 Heures

Prof :

Coef : 3

Chimie : Chimie Organique (5points)

Physique :Interaction onde-matire Modulation damplitude Ondes Mcaniques

Exercice n1 : ( 6, 5 points)

Date : Mai 2010

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1) Quel est le phnomne observ ? Justifier ?

2) Dterminer les longueurs donde 21 et des ondes progressives dans les rgions I et II.

3) Calculer VI et VII les clrits de propagation des ondes dans les rgions I et II.

II) On remplace la lame de verre MNCD par un morceau de verre qui a la forme dun trapze ABCD

( voir figure ).L onde issue de la rglette se propage avec une clrit VI =0.09 m.s-1dans la zoneI

1) Dterminer la valeur de la longueur donde 1 dans la zone I.

2) L onde incidente progresse selon la direction OI qui fait un angle 0

60 avec la surface de sparation .

a) Calculer langle dincidence i que fait OI avec la normale passant par I.

b) Dcrire le phnomne qui se produit lorsque londe incidente rencontre la surface de sparation

3) Londe transmise se propage dans la zone II avec une clrit VII=0.0725 m.s-1.

Calculer la longueur donde 2 .

4) a) Les indices des milieux I et II sont respectivement n1 et n2.Descartes montre pour le phnomne

dcrit au question 2)b) la relation suivante : n1.sini = n2.sin r.

Vrifier que : ri sinsin12 .

On rappelle que :n=c/v ;(c :clrit dans le vide , v : clrit dans un milieu)

b) Calculer langle r.

c) Reproduire la schma de la figure sur votre copie en reprsentant langle r et les rides de londe transmise

dans la zone II.

1) Quelle est la diffrence entre la modulation damplitude(AM) et la modulation de frquence (FM) ?

2) Prciser pour les signaux ci-dessous celui qui est modul en amplitude es celui modul en frquence tout en

justifiant votre choix.

Exercice n2 : (5 ,5 points )

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3) Pour raliser la modulation damplitude , on utilise le

montage multiplieur suivant :

Avec :

*U(t)=Um cos (2Nt) : tension du signal modulant .

*Uo =5V : tension de dcalage .

*Up(t)= Upm cos ( 2Npt) :tension de la porteuse .

La tension du signal modul est de la forme :

Us(t)= k[u(t)+Uo].Up(t) avec :k reprsente le facteur multiplieur du circuit intgr.

a) Montrer que Us(t) peut se mettre sous la forme :

Us(t) =A.[1+m cos (2Nt)].cos( 2Npt) dont on exprimera la constante A en fonction de

k ,Upm et Uo.

b) Exprimer m en fonction de Um et Uo .Que reprsente m ?

4) a) En dveloppant lexpression de us(t) , montrer que celle ci est la somme de trois fonctions sinusodales

dont on exprimera leurs amplitudes en fonction de A et m.

On rappelle que : cos a .cos b =1/2[cos (a+b) +cos( a-b)]

b) Montrer que le spectre de frquence est compos de 3 frquences que lon exprime en fonction de N et

Np.

c) Montrer que la bande de frquence du signal est 2N N 5) Le spectre du signal AM visualis sur un analyseur de spectre est reprsent ci-dessous :

a) Quelle est la frquence Np de la porteuse ?

b) Quelle est la bande de la frquence N du signal ?

6) a) Quelle est la frquence N de londe modulante ?

b) Quel est la valeur du taux de modulation m ?

c) En dduire la valeur de Um.

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Expriences faites en 1826 sur le lac de Genve par les physiciens Colladon et Sturm :

les exprimentateurs se trouvent dans deux bateaux spars de 13km. A lun des bateaux est

suspendue une cloche de bronze, frappe par un marteau articl. Une lance feu fixe au manche du

marteau allume une masse de poudre linstant du coup sur la cloche.

Dans lautre bateau, lexprimentateur porte un cornet acoustique dont le pavillon est dirig vers

lautre bateau ; il reoit le son en 9secondes et 2 diximes .L exprience se droule de nuit, de

manire ce que lobservateur muni du cornet acoustique voit la lueur de lclair .

1) a) Quel est le rle de la poudre dans cette exprience ?

b) Quel est le rle du cornet ?

2) a) L onde sonore est elle une onde mcanique ? Justifier

b) L onde sonore est elle longitudinale ou transversale ? Cette exprience permet elle de confirmer ?

3) Quelle valeur de clrit du son dans leau cette exprience donne t -elle ?

4) a) Est il possible dentendre, cette distance, le bruit du marteau sur la cloche pour une exprience

ralise dans lair ?

b) Quelles informations lexprience dcrite apporte t-elle pour la propagation du son dans leau compare la

propagation dans lair ?

Exercice n 3 : Texte documentaire (3points

)

La clrit du son dans leau

Questions :