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Le 11/10/2013 Page : 1 / 3 Devoir n°1 (Correction) Tale

S3

I. Molécules

Formule semi-développée Formule topologique Famille

organique Nom de la molécule

1 CH3 CH = CH2

alcène prop-1-ène

2 CH3 C

O

O CH3

O

O

ester éthanoate de méthyle

3 CH3

CH2

C

CH3

CH3

OH

OH

alcool 2-méthylbutan-2-ol

4

CH3 CH2

CH C

CH3

O

OH

O

OH

acide

carboxylique acide 2-méthylbutanoïque

II. Etude d’un marégraphe (5 points)

1) La salve d’ultrasons fait un aller-retour entre l’émission et la réception du signal donc parcourt une distance 2L à la

vitesse v soit t = 2L

v

2) D’après le schéma, L = D – H. De l’expression précédente, L = v t

2 d’où H = D – L soit H = D –

v t

2

3) t = 2 (D – H)

v =

2 (15 – 3,40)

340 ; t = 6,8 10

-2 s = 68 ms

4) La pleine mer du soir n’est pas indiquée sur l’extrait des marées car elle a lieu le 12/10/13 dans la nuit.

5) Entre la fin de l’émission de la salve d’ultrasons et la fin de la réception des ultrasons, il s’écoule 2 ms

H = D – v t

2 = 0,53 –

340 2 10-3

2 ; H = 1,9 10

-1 m = 19 cm

Fin de l’émission de

la salve d’ultrasons

Fin de la réception

des ultrasons

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III. Flûte traversière et synthétiseur (6 points)

1. Étude d’un son produit par une flûte traversière

1.1. A l’aide de la figure a :

1.1.1 Il faut mesurer 3 périodes en tenant

compte de l’échelle du schéma.

3 T1 4,8 cm

5 ms 7,0 cm

d’où T1 = 4,8 5

(3 7,0) = 1,14 ms 1,1 ms

1.1.2 f1 = 1

T1

; f1 = 1

(1,14 10-3

s) = 875 Hz

(ou 909 Hz si T1 = 1,1 ms)

1.1.3 f1

f1

= T1

T1

d’où f1 = f1 T1

T1

;

f1 = 875 0,05

1,14 = 38 Hz (ou 40 Hz si f1 = 909 Hz)

f1 - f1 < f1 < f1 + f1 soit 837 Hz < f1 < 913 Hz (ou 869 Hz < f1 < 949 Hz)

1.2. A l’aide de la figure b :

1.2.1 La fréquence du fondamental correspond au 1er

pic

f1 1,7 cm

3,5 kHz 6,9 cm d’où f1 = 1,7 3,5

6,9 = 0,862 kHz = 862 Hz

Pour T1 = 1,1 ms, la valeur de f1 n’est pas cohérente, par contre, elle l’est pour T1 = 1,14 ms

1.2.2 f2 = 3,4 3,5

6,9 = 1,72 kHz ; f3 =

5,0 3,5

6,9 = 2,54 kHz

1.3. Théoriquement, f2 = 2 f1 et f3 = 3 f1 or 2 f1 = 1,72 kHz et f3 = 3 f1 = 2,59 kHz

Ces valeurs sont compatibles avec les valeurs précédentes (aux incertitudes près)

2. Des sons différents pour une même note

2.1. La fréquence du fondamental est identique (même position du 1er pic). Les sons ont la même hauteur.

2.2. Les harmoniques (de rang 2, 3 …) permettent de distinguer ces deux sons, c'est-à-dire le timbre de

l’instrument.

2.3. Le son émis par le synthétiseur n’est pas un son pur car la courbe de la tension u2 en fonction du temps n’est

pas une sinusoïde.

IV. Boissons énergisantes (à consommer avec modération) (5 points)

1) La longueur d’onde de travail doit correspondre à la valeur maximale de A pour la courbe de A = f()

2) Voir la courbe d’étalonnage A = f(C) page 3.

3) Le point de la gamme d’étalonnage (3,0 ; 0,110) est aberrant car la droite d’étalonnage est une fonction linéaire (loi

de Beer-Lambert) et ce point est situé loin de cette droite.

4) Pour A = 0,288 alors C 6,2 mg.L-1

. La concentration C0 dans la boisson énergisante est 250

5 = 50 fois plus

concentrée soit C0 = 50 6,2 = 310 mg.L-1

.

5) C0 = 3,5

100 310 = 10,9 mg.L

-1 11 mg.L

-1. Donc C0 =310 ± 11 mg.L

-1.

6) La formule brute de la caféine est C8H10N4O2.

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I

1 1 2 3

/12

2 1 2 3

3 1 2 3

4 1 2 3

II

1 1 2

/15

2 1 2

3 1 2 3 4

CS-U

4 1

5 1 2 3 4 5 6

III

1.1.1 1 2 3 4

CS-U

/18

1.1.2 1 2

CS-U

1.1.3 1 2

1.2.1 1 2

1.2.2 1 2

1.3 1 2 3

2.1 1

2.2 1

2.3 1

IV

1 1 2

/15

2 1 2 3 4 5

3 1

4 1 2 3

CS-U

5 1 2 3

6 1

TOTAL : ............ /60

NOTE : ............ /20