Correction Dnb Metropole serie professionnelle 2019
PHYSIQUE – CHIMIE
Durée de l’épreuve : 30 min – 25 points
Les essais et les démarches engagés, même non aboutis, seront pris en compte
IRONMAN
L’Ironman est un triathlon très exigeant comportant trois épreuves :
• 3800 m de natation ;
• 180 km de cyclisme ;
• 42 km de course à pied (soit l’équivalent d’un marathon).
Question 1 (4 points) :
Calculer en km la distance totale parcourue lors d’un Ironman. Préciser le calcul effectué sur la copie.
Donnée : 1km = 1 000 m
La distance parcourue en natation est : $d_{natation}=3800~m=3,800~km$
La distance totale parcourue est : $d_{totale}=3,800~m + 180~km + 42~km~=225,8~km$
Question 2 (4 points) :
Calculer la vitesse moyenne en km/h d’un triathlète qui effectue l’épreuve en 8 heures.
On rappelle que : $v=\dfrac{d}{t}$
La vitesse est donnée par la relation :
$v=\dfrac{d}{t}$ avec $d = 225,8~ km$ (distance parcourue) et $t=8~h$ (durée du parcours)
$v=\dfrac{225,8~km}{8~h}\approx 28~ km/h$
La vitesse moyenne d’un triathlète lors de l’épreuve est de 28 km/h.
Question 3. (3 points)
Un spectateur immobile au bord d’une route regarde passer un triathlète pendant l’épreuve de cyclisme.
Parmi les propositions suivantes, écrire sur la copie la lettre correspondant à la trajectoire de la valve vue par le spectateur immobile au bord de la route.
La trajectoire de la valve correspond à la trajectoire C (appelée une cycloïde).
Question 4 (5 points) :
Avant l’épreuve, le triathlète prépare une boisson à base de vitamine C. La vitamine C ou acide ascorbique a pour formule chimique $\mathrm {C_{6}H_{8}O_{6}}$.
Donner le nom et le nombre d’atomes de chaque élément chimique présent dans la molécule de vitamine C.
Donnée : extrait simplifié du tableau périodique
L’acide ascorbique de formule chimique $\mathrm{C_{6}H_{8}O_{6}}$ est composé de 6 atomes de carbone (symbole $\mathrm{C}$), 8 atomes d’hydrogène (symbole $\mathrm{H}$) et de 6 atomes d’oxygène (symbole $\mathrm{O}$).
Question 5 (4 points) :
La vitamine C est disponible en comprimés effervescents. La notice précise qu’il faut dissoudre 1 comprimé dans 250 mL d’eau. Le triathlète souhaite préparer un litre de boisson vitaminée.
Déterminer le nombre de comprimés à dissoudre pour préparer un litre de boisson vitaminée. Justifier la réponse.
Donnée : 1L = 1 000 mL
$4 \times 250~ mL = 1000~mL =1~L$ d’eau.
Il faut dissoudre 1 comprimé dans 250 mL d’eau. Pour préparer un litre de boisson vitaminée, il faut donc dissoudre 4 comprimés.
Question 6 (5 points) :
On dispose du matériel de chimie présenté ci-dessous. Proposer un protocole que pourrait suivre un chimiste pour préparer la boisson vitaminée du triathlète. Les différentes étapes seront détaillées. On pourra s’aider de textes ou de schémas.
Données :
• les comprimés de vitamine C sont trop gros pour être introduits dans la fiole jaugée directement ;
• les comprimés effervescents se dissolvent en produisant de petites bulles de gaz lorsqu’ils sont mis dans de l’eau.
Protocole de préparation de la boisson vitaminée :
- A l’aide du mortier, on met en poudre les cachets
- A l’aide d’un entonnoir, on introduit la poudre dans une fiole jaugée de 1L (on rince à l’aide de la pissette)
- On agite la fiole jaugée pour dissoudre la poudre
- On remplit la fiole avec de l’eau
- On complète le volume en ajoutant de l’eau jusqu’au trait de jauge.
- On bouche la fiole jaugée et on agite pour homogénéiser la solution
