1

BACCALAURÉAT GENÉRAL

Série : S

Épreuve : sciences physiques

Session 2014

2

Durée de l’épreuve : 3h30

Coefficient : 6

Exercice I

1.1

Les particules élémentaires ont une masse.

1.2

10^-10s après le Big Bang

2.1

Ec tend vers l’infini

2.2

Oui elle a été multipliée dans les proportions

Car 450Gev=7,2.10-8J

Et par le calcul avec γ=479,8 avec v=0,999997828.c

On trouve

Ec=7,2.10-8J

2.3

Etot=Ec+mp.c²

=γ.mp.c² Si γ grand Etot=Ec γ=479,8 avec v=0,999997828.c

Grand par rapport à 1

3

3.1

Ec=15*450Gev=6,75GeV

Ec1+EC2=2.EC=6,75 *2=13,5Tev

Comme c’est environ 15 dans l’énoncé c’est environ 14Tev

3.2

V TGV maxi =580km/h

M=444T

Ec=0,5mv²

=5,8.109J

A COMPARER A 7Tev=1.10-6J

4

Exercice II

1.1

Acide méthanoïque

1.2

C=O OH : groupe acide (carboxyle)

C-OH : groupe alcool (hydroxyle)

COO-C : groupe ester

1.3

H+ provient de HCl (catalyseur) qui s’est décomposé en H+

1.4

c : formation liaison

Le doublet de O va vers C+

e : rupture liaison

La liaison C-O se rabat sur O+

1.5

O fait 2 liaisons, il en a 3 donc O+

C fait 4 liaisons, il en a 3 donc C+

2.1

Malcool=0,81*18=14,58g n nalcool=0,81*18/74=0,197mol

Macide=1,22*7,5=9,15g

nacide=9,15/46=0,199mol

Pas même nombre de mole d’acide et d’alcool.

2.2

Courbe C, acide sulfurique à 50°C.

5

2.3

Malcool=0.81*18=14.58g

nalcool=0.81*18/74=0.197mol

R=nester-equi/nmax=0,125/0,197=0,634

Soit 63.4%

2.4

Pour augmenter la vitesse de réaction il est possible

-d’utiliser un catalyseur qui augmente la vitesse de réaction mais

sans modifier l’état final

-d’augmenter la température

2.5

Il est possible d’augmenter le rendement d’une estérification (doc

2B) :

-En augmentant la proportion d’un des réactifs par rapport à

l’autre

Exemple : Acide formique en excès.

3.1

3HC-C=O

|

O-CH3

3.2

Non car IR permet d’identifier les groupes caractéristique et ce

sont les mêmes.

3.3

RMN1 : méthanoate d’éthyle

RMN2 : éthanoate de méthyle

6

Exercice III

1.

Le vaisseau doit échapper à l’attraction de la terre puis qu’il utilise

l’attraction du soleil et il suit l’orbite de Hohmann.

Elle suit l’orbite de Hohmann en vert en partant de P pour arriver

à A.

Puis il subit l’attraction gravitationnelle de mars et il peut se

poser.

2.

Dsoleil-mars+Dsoleil-terre=3,78.108KM

On divise par 2

Soit (3,78.108)/2=1.89*108km

CQFD

3.1

Le vaisseau parcourt la moitié de l’ellipse

Soit ΔT=T/2

ΔT =0.5*√((4π²*a3)/(GMs))

Analyse dimensionnelle :

(s)=(m3)/(m3*kg-1*s-²*kg)

m3 et m3 se simplifie

kg-1*kg=1 se simplifie

Il reste donc s²=s² soit s=s

CQFD

3.2

ΔT =4,48*107s

La mission a duré 259J

2,18*107s

7

4.

On calcule le périmètre de l’orbite de Mars (considéré comme un

cercle) :

P=2π*r=2π*2,28.108=143.107km

On calcule la durée d’une révolution de Mars autour du soleil :

R=1,88*365=686J

D’après la question précédente, il faut 253 jours pour effectuer le

voyage, donc :

253/686=0,369

On multiplie le périmètre de l’orbite de Mars par cette valeur pour

obtenir la distance parcourue pas Mars durant ces 253 jours :

143.107*0,369=528.106km

On sait qu’un tour fait 143.10^7km mais aussi 360° et que la

distance parcourue pas Mars en 253 jours de 528.10^6km

correspond à l’angle β, donc grâce à un produit en croix on a :

(528.106)/(143.107)=(β)/(360)

Donc

β=(528.106*360)/(143.107)=133°

β+a=180° donc a=180-β=180-133=47°

CQFD