Physique-Chimie 1re Spécialité
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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Thème 2
Sujet bac corrigé
L'encre électronique
Préparation aux épreuves de contrôle continu
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Énoncé
Les liseuses ont fait leur apparition à la toute fin du XXe siècle. Elles ont connu un grand succès depuis, notamment grâce à leur importante capacité de stockage de livres, mais aussi grâce à leur affichage : le papier électronique.
1.
Pour que la liseuse soit entièrement blanche, quels doivent être les signes des charges portées respectivement par les deux électrodes ?
2. Schématiser les deux électrodes précédentes, puis représenter un vecteur champ électrostatique \vec E engendré entre ces électrodes, sans souci d'échelle.
3. Représenter les forces électrostatiques \vec F_{\text{e/bl}} et \vec F_{\text{e/no}} auxquelles sont respectivement soumis un pigment blanc et un pigment noir, situés entre ces électrodes.
2. Schématiser les deux électrodes précédentes, puis représenter un vecteur champ électrostatique \vec E engendré entre ces électrodes, sans souci d'échelle.
3. Représenter les forces électrostatiques \vec F_{\text{e/bl}} et \vec F_{\text{e/no}} auxquelles sont respectivement soumis un pigment blanc et un pigment noir, situés entre ces électrodes.
4.
On suppose que la tension de 3\text{,}7 V créée par la batterie est directement induite aux électrodes, séparées de 70 \mum. Calculer l'intensité du champ électrostatique \vec{E} créé alors.
5. Soit un pigment blanc dont la masse est m_\text{b} = 1\text{,}8 \times 10^{-14} kg. Calculer son poids P_\text{b}.
6. Déterminer la charge électrique q que doit porter ce pigment pour que la force électrostatique F_{\text{e}} subie soit dix fois supérieure à P_\text{b}.
5. Soit un pigment blanc dont la masse est m_\text{b} = 1\text{,}8 \times 10^{-14} kg. Calculer son poids P_\text{b}.
6. Déterminer la charge électrique q que doit porter ce pigment pour que la force électrostatique F_{\text{e}} subie soit dix fois supérieure à P_\text{b}.
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Donnée
- g = 9\text{,}81 N·kg-1.
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Doc. 1Principe de l'encre électronique
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Analyse de l'énoncé
1.
Identifier les conditions sur les pigments pour que la liseuse soit blanche.
2. Rappeler la caractéristique d'un champ électrostatique créé entre deux plaques.
3. Quelle relation lie le champ électrostatique aux forces électrostatiques subies ?
4. Utiliser la relation liant E et U.
5. Rappeler la relation liant P_\text{b} et m_\text{b}.
6. Quelle relation lie q et F_\text{e} ? Comment traduire la condition : F_\text{e} dix fois supérieure à P_\text{b} ? Comment en déduire q ?
2. Rappeler la caractéristique d'un champ électrostatique créé entre deux plaques.
3. Quelle relation lie le champ électrostatique aux forces électrostatiques subies ?
4. Utiliser la relation liant E et U.
5. Rappeler la relation liant P_\text{b} et m_\text{b}.
6. Quelle relation lie q et F_\text{e} ? Comment traduire la condition : F_\text{e} dix fois supérieure à P_\text{b} ? Comment en déduire q ?
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Solution rédigée
1. Les pigments blancs sont chargés positivement, ils sont donc attirés par une électrode chargée négativement. L'électrode supérieure doit donc être chargée négativement et celle inférieure positivement.
2.
3.
4. E = \dfrac {U}{d} = \dfrac {3\text{,}7}{70 \times 10^{-6}} = 5\text{,}3 \times 10^4 N C-1.
5. P_\text{b} = m_\text{b} · g = 1\text{,}8 \times 10^{-14} \times 9\text{,}81 = 1\text{,}8 \times 10^{-13} N.
6. F_\text{e} = q \:· E = 10P, donc q = \dfrac{10P_\text{b}}{E} = \dfrac{10 \times 1\text{,}8 \times 10^{-13}}{5\text{,}3 \times 10^4} = 3\text{,}4 \times 10^{-17} C.
5. P_\text{b} = m_\text{b} · g = 1\text{,}8 \times 10^{-14} \times 9\text{,}81 = 1\text{,}8 \times 10^{-13} N.
6. F_\text{e} = q \:· E = 10P, donc q = \dfrac{10P_\text{b}}{E} = \dfrac{10 \times 1\text{,}8 \times 10^{-13}}{5\text{,}3 \times 10^4} = 3\text{,}4 \times 10^{-17} C.
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