Octobre 2011 : Devoir Surveillé (DS) commun de Physique de niveau Seconde

M.Douezy

Description

Quoi de mieux pour bien réviser que d’avoir sous les yeux un devoir surveillé avec sa correction. C’est ce que vous pouvez retrouver sur ce document, car il s’agit d’un DS de physique de Seconde corrigé (de début d’année). Il y a différents sujets qui est abordés dans ce contrôle de physique de 2nd, dont la taille des objets d’une étoile à un virus.
Ce document a été rédigé par plusieurs professeurs de physique de lycée, il peut donc être un document de révision très intéressant pour les élèves de cette classe. Attention, il date de 2011, donc certains éléments du programme ont sans doute changé.

Sujets

• Devoir surveillé
• Devoir scolaire
• Physique
• Lycée
• Cours
• exercices
• ressources pédagogiques

Informations

• Publié par: ressources-de-seconde
• Nombre de lectures: 3 734
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

Page 1 sur 8

DS COMMUN N°1 CLASSES DE SECONDE 14 OCTOBRE 2011 Durée : 1 heure ,Calculatrice autorisée. Mme Augier, Mme Cecillon , , M. Douezy, M. Mistral, Mme Terreyre

EXERCICE14pts( mesure et chiffres significatifs)

1.

 Pour mesurer le diamètre d’un bouchon en liège, on utilise  successivement un double-décimètre et un pied à coulisse.  La première mesure donne 0,022 m et la seconde 2,18 cm.

Quel est le nombre de chiffres significatifs pour chacune des mesures ?

2. Donner pour chaque mesure l’incertitude absolue sur la mesure liée à l’instrument de mesure. 3. Encadrer alors chacune des mesures. 4. Déterminer l’incertitude relative liée à chacune des mesures. 5. Quelle est la mesure la plus précise ? 6. Calculer l’aire de la section S du bouchon avec un nombre de chiffres significatifs convenable dans l’unité du système international et l’exprimer en écriture scientifique. L’aire S d’un cercle de diamètre d est donnée par la relation : 2  Π × d  S =  4

EXERCICE 2. ( tailles des objets de l’univers et puissances de 10) 8pts

·

On donne les objets de l’univers suivants:

a. système solaire b. planète Saturne. c. une coccinelle d. virus de la grippe. e. diamètre d’un atome de platine. f. un voilier.

·

1.

2.

3.

On donne les longueurs suivantes:

cent vingt mille kilomètres. 4. un millième de micromètre

12 m. 5. 5,7 mm.

75 nm. 6. quinze mille millions de kilomètres.

Page 2 sur 8

FEUILLE A RENDRE CLASSE :  NOM :

1.

2.

Classer les objets par taille décroissante.

Remplir le tableau suivant : (FEUILLE A RENDRE) NOM :

longueur

1

2

3

4

5

6

3.

4.

valeur

cent vingt mille kilomètres

12 m

75 nm

1/1000 de micromètre

5,7 nm

15 mille millions de kilomètres

Valeur exprimée en m en écriture scientifique

Ordre de grandeur.

A l’aide de la question 1 et des résultats du tableau, associer à chaque objet sa longueur.

sur la feuille annexe, graduer l’axe orienté déjà tracé en positionnant les puissances de -9 14 10 de manière équidistante de 10 à 10 et y placer les 6 objets précédents en considérant les ordres de grandeur.

Page 3 sur 8

EXERCICE3(année lumière) 8pts

Source brillante

La source très brillante visible à droite de la photo est apparue le 23 Février 1987. Il s’agit de

l’explosion d’une étoile située dans le grand nuage de Magellan, une petite galaxie satellite

5 de la nôtre à 1,7×10 a.l de la Terre.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Donner la définition de l’année lumière.

Donner la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide.

15 Retrouver la valeur de l’année lumière exprimée en m soit 9,5.10 m puis l’exprimer en km ; quel est l’intérêt de cette unité ?

Exprimer en km la distance de la Terre au lieu où s’est produite l’explosion visible sur le document.

Depuis combien de temps s’était produite cette explosion lorsqu’elle a été observée en 1987 ?

A quelle époque de l’histoire humaine s’est produit cet événement ? Justifier.

7.

 Commenter la phrase : « Voir loin, c’est voir dans le passé ».

Page 4 sur 8

ANNEXE EXERCICE 2 NOM

Page 5 sur 8

Corrigé

Exercice 1 : 1. Nombre de chiffres significatifs pour chacune des mesures : 0,022 m a deux chiffres significatifs et 2,18 cm en a trois.

2. Incertitude absolue ΔL sur chaque mesure : L’incertitude absolue sur la mesure L 1 = 0,022 m (= 2,2 cm) est ΔL 1 = 0,0005 m (= 0,05 cm). L’incertitude absolue sur la mesure L 2 = 2,18 cm est ΔL 2 = 0,005 cm.

3. Encadrement de chaque mesure : Encadrement de la première mesure : 0,0215 m < 0,022 m < 0,0225 m (ou 2,15 cm < 2,2 cm < 2,25 cm). Encadrement de la deuxième mesure : 2,175 cm < 2,18 cm < 2,185 cm.

DL 4. Incertitude relative liée à chaque mesure : L DL0, 05 DL0, 005 1 2 1 12% 1 10, 2% pour la première mesure et pour la deuxième mesure. L2, 2 L2,18 1 2

5. Mesure la plus précise : C’est celle qui possède l’incertitude relative la plus faible : L 2 = 2,18 cm.

6. Aire de la section S du bouchon : 2 Dans le système international, d s’exprime en m donc S s’exprime en m . -4 2 -4 2 Avec L 1 = 0,022 m, S 1 avec L= 3,8.10 m ; 2 = 2,18 cm, S 2 m .= 3,73.10

Exercice 2 : 1. Classement des objets par taille décroissante : Système solaire > planète Saturne > voilier > coccinelle > virus de la grippe > diamètre d’un atome de platine.

2. Tableau :

Longueur

1

2

3

Valeur

cent vingt mille kilomètres

12 m

75 nm

Valeur exprimée en m en écriture scientifique

8 1,2.10 m

1,2.10 m

-8 7,5.10 m

Ordre de grandeur

8 10 m

10 m

-7 10 m

Page 6 sur 8

4

5

6

1/1000 de micromètre

5,7 mm

15 mille millions de kilomètres

-9 1.10 m

-3 5,7.10 m

13 1,5.10 m

-9 10 m

-2 10 m

13 10 m

-9 Atome 10 Page 7 sur 8 -8 10 -7 Virus 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 Coccinelle 10 -1 10 1 1 Voilier 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 Saturne 10 9 10 10 10 11 10 12 10 13 Système 10 solaire 14 10 3. Association objet-longueur : En classant les longueurs par ordre décroissant puis en faisant correspondre les deux classements, on a les associations suivantes : (6 ; a), (1 ; b), (2 ; f), (3 ; d), (5 ; c), (4 ; e).

4. Placement des objets sur un axe gradué en puissances de 10 :

Exercice 3 : 1. Définition de l’année lumière : C’est la distance parcourue par la lumière (à la vitesse de la lumière) dans le vide en une année.

2. Valeur de la vitesse de la lumière dans le vide : 8 -1 c = 3,0.10 m.s .

Page 8 sur 8

3. Valeur de l’année lumière en m et en km : D’après la définition précédente, 8 1 al = c x Δt = 3,0.10 x (365 x 24 x 60 x 60) où Δt est le nombre de secondes en une année. 15 12 1 al = 9,5.10 m = 9,5.10 km. L’intérêt de cette unité est qu’elle est adaptée à l’échelle astronomique (plus adaptée que le m ou le km).

4. Distance Terre - lieu de l’explosion : 5 5 12 18 d = 1,7.10 al = 1,7.10 x 9,5.10 = 1,6.10 km.

5. Durée explosion – observation : 5 La distance qui nous sépare de cette étoile est de 1,7.10 al ; cela veut dire, d’après la 5 définition de l’année lumière, que la lumière a mis 1,7.10 années à nous parvenir.

6. Epoque de l’évènement : L’explosion s’est produite il y a 170000 ans (question précédente) donc elle s’est produite à l’époque de l’apparition de l’Homo Sapiens Sapiens.

7. « Voir loin, c’est voir dans le passé » : Plus un objet cosmique est éloigné, plus sa lumière met de temps à nous parvenir. Nous le percevons alors tel qu’il était au moment où il a émis cette lumière, la vitesse de la lumière étant une valeur finie.