B. Deuxième phase Au point B, la balle quitte la crosse à la date t = 0 avec le vecteur vitesse contenu dans le plan (O,X,z); c'est la deuxième phase du mouvement correspondant à la figure 3 de la photographie
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| LAH TS (6 février 2014) Devoir Commun Physique-Chimie Exercice 1 : Physique - Sport et mécanique (Durée conseillée : 60 min) Pratiqué depuis l'Antiquité sous le nom de « jeu de crosses », le hockey sur gazon est un sport olympique depuis 1908. Il se pratique sur une pelouse naturelle ou synthétique, de dimensions quasi identiques à celles d'un terrain de football. Chaque joueur propulse la balle avec une crosse ; l'objectif étant de mettre la balle dans le but. Dans cet exercice, on étudie le mouvement de la balle de centre d'inertie G et de masse m, dans le référentiel terrestre supposé galiléen. Cette étude peut être décomposée en deux phases.      Figure 4Figure 1 Figure 2 Figure 3 Les parties A et B sont indépendantes. A. Première phase Durant cette phase, on néglige toutes les actions liées à l'air ainsi que le poids de la balle. 1. La première phase est illustrée par les figures 1 et 2 représentées sur la photographie ci-dessus et schématisée par la figure 4. Au point A, la balle est immobile. Entre les points A et B, elle reste en contact avec la crosse. La force  exercée par la crosse sur la balle, supposée constante, est représentée sur la figure 4. Le segment AB représentant la trajectoire de la balle est incliné d'un angle = 30° avec l'horizontale.Données : masse de la balle : m = 200 g intensité du champ de pesanteur : g = 9,8 m.s-2. 1.1 Énoncer la deuxième loi de Newton et l'appliquer à la balle lors de son trajet entre A et B. 1.2 Que peut-on dire de la nature du mouvement de la balle entre A et B ? 2. La force s'exerce pendant une durée t = 0,11 s. La balle part du point A sans vitesse initiale et arrive en B avec une vitesse  telle que vB =16 m.s-1.2.1 Donner l'expression du vecteur accélération en fonction du vecteur vitesse. 2.2 Calculer la valeur de l'accélération du centre d'inertie de la balle entre les points A et B. 3. En utilisant les résultats obtenus en 2.2, calculer l'intensité de la force exercée sur la balle par la crosse. L'hypothèse concernant le poids de la balle est-elle justifiée ? B. Deuxième phase Au point B, la balle quitte la crosse à la date t = 0 avec le vecteur vitesse |
de la balle au point B.
du centre d'inertie de la balle sont les suivantes :
| Liaison | C - C | C - O | C = O | C - H | O - H |
| Nombre d'onde (cm-1) | 1000-1250 | 1050-1450 | 1650-1740 | 2800-3000 | 3200-3700 |
Le document 1 évoque les molécules d'éthanol et d'éthanal : représenter en formules semi-développée et topologique ces deux molécules et encadrer leurs fonctions caractéristiques.
1.2 Quel est le nom du groupe fonctionnel porté par l'éthanol ? À quelle famille appartient cette molécule ?
Quel est le nom du groupe fonctionnel porté par l'éthanal ? À quelle famille appartient cette molécule ?
En utilisant les données spectroscopiques du document 2, associer chaque spectre infrarouge (IR) à la molécule correspondante en justifiant.
Partie 2 : Contrôle de qualité d'un vin : dosage par spectrophotométrie de l'éthanol
Document 3 : extrait du code de santé publique (juin 2000)
catégorie Vins doux : vins, apéritifs à base de vin ne titrant pas plus de 18 degrés.
Document 4 : définition du titre alcoométrique d’un liquide qui contient de l’éthanol
Le titre alcoométrique, exprimé en degré, est égal au nombre de litres d'éthanol contenus dans 100 litres de liquide.
Données : M(éthanol) = 46,0 g.mol -1 (éthanol) = 0,78 g.mL-1
Afin de procéder au contrôle, on réalise le dosage par spectrophotométrie du vin en suivant le protocole suivant :
Première étape : On recueille l'éthanol du vin par distillation.
Deuxième étape : L'éthanol est oxydé par la NAD+ dans une réaction catalysée par une enzyme spécifique. La réaction produit de la nicotinamide-adénine-dinucléotide réduite (NADH) en quantité de matière égale à celle de l'éthanol dosé selon l'équation :
CH3CH2OH + NAD + CH3CHO + NADH + H + (équation A)Troisième étape : La NADH absorbant dans le domaine UV, on mesure son absorbance par spectrophotométrie.
L'étalonnage du spectrophotomètre avec différentes solutions d'éthanol permet de vérifier la loi de Beer-Lambert : A = k.Cm avec k = 1,6 x 10–3 L.mg -1 et Cm la concentration massique en éthanol de l'échantillon.
Réalisation de la mesure : On distille 10 mL de vin ; le distillat est ensuite ajusté à 100 mL avec de l'eau distillée pour obtenir une solution appelée S.
On prépare l'échantillon à doser par spectrophotométrie en introduisant dans une fiole jaugée de 100 mL :
1 mL de solution S,
l’enzyme qui sert de catalyseur,
NAD + en excès,
On complète avec de l'eau distillée.
L'absorbance mesurée pour cet échantillon vaut : Ae = 0,19.
2.1 Vérifier que les lois de conservation d’une transformation chimique sont respectées dans l’équation A.
2.2 Déterminer à partir de l'absorbance mesurée Ae, la concentration massique Cm en éthanol de l'échantillon étudié.
2.3 En tenant compte des deux dilutions successives, calculer les concentrations massiques en éthanol suivantes :
2.3.1 CS dans la solution S.
2.3.2 CV dans le vin.
2.4 Quelle est la valeur du titre alcoométrique exprimé en degrés du vin ?
2.5 Ce vin peut-il être qualifié de vin doux conformément au code de la santé publique ?
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