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Correction Bac Pondichéry 2009
Bonjour tout-le-monde.
Dans le cadre de mes révisions du bac S, j'ai voulu faire une annale de pondichéry 2009 mais je ne trouve pas le corrigé car je n'arrive pas à ouvrir les "PDF".
Quelqu'un pourrait-il me donner ce corrigé ou me le faire s'il-vous-plaît ? 
Voici le sujet :
exercice 3 - ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE : Chute d'une bille dans un fluide visqueux
Une éprouvette contenant un liquide visqueux sert de support à l'étude de la chute d'une bille d'acier. Le schéma ci-dessous, qui donne une idée du montage, n'est qu'indicatif. En particulier, il ne respecte pas d'échelle et ne peut pas servir de support pour des mesures.
FIGURE 1
La bille, qui constitue le système étudié, est lâchée sans vitesse initiale à l'instant t = 0 (voir figure 1). Au même instant, une acquisition vidéo assurée par une webcam couplée à un ordinateur est déclenchée de manière à enregistrer 25 images par seconde.
La position instantanée du centre G de la bille est repérée par l'axe vertical orienté vers le bas , de vecteur unitaire . A , G est en G0.
Le vecteur-vitesse de G est noté .
La vidéo est ensuite analysée à l'aide d'un logiciel approprié qui permet de repérer aux dates les positions successives de G lors de son mouvement descendant et de calculer approximativement la vitesse moyenne entre les dates et .
La détermination des vitesses aux instants donne l'ENREGISTREMENT 1.
3.1 Exploitation de l'enregistrement
3.1.a Expliquer comment le logiciel permet de déterminer les vitesses à partir des positions aux instants .
3.1.b Mettre en évidence l'existence d'une vitesse limite dont on donnera la valeur.
3.2 Equation du mouvement
On considère comme système la bille plongée dans le liquide et en mouvement par rapport à celui-ci.
3.2.a Faire le bilan des forces qui s'exercent sur le système. Les représenter sur un schéma.
3.2.b On note m et V la masse et le volume de la bille, et les masses volumiques respectives de l'acier qui constitue la bille et du liquide dans laquelle celle-ci est plongée. est l'accélération de la pesanteur. On suppose que la force ("résistance") exercée par le fluide sur la bille en mouvement est de la forme étant une constante positive.
Déterminer l'équation différentielle vérifiée par la fonction v(t). Montrer qu'elle est de la forme:
3.2.c Vérifier que la fonction est solution de l'équation précédente et vérifie la condition initiale: à , .
On prend dorénavant les valeurs suivantes, données dans le système international S.I. :
m = 5,00.10-3 kg ; g = 9,81 m.s-2 ; k = 7,60.10-2 kg.s-1 ; = 0,906.
3.2.d Dans l'équation différentielle ou dans l'expression de la solution, mettre en évidence l'existence d'une vitesse limite. Calculer sa valeur et la comparer à celle trouvée en 3.1.b.
Utiliser l'analyse dimensionnelle pour déterminer l'unité de .
Calculer numériquement ce rapport.
Quelle interprétation peut-on donner de cette grandeur ?
3.3 Détermination du temps caractéristique sur l'enregistrement
Par une méthode de votre choix et que vous expliciterez, déterminez sur l'enregistrement la valeur du temps caractéristique du phénomène. Conclusion.
Euh excusez-moi mais en fait, si ça ne vous dérange pas, la correction de tout ce type BAC me serait utile (sauf l'exo. de SPe), je suis conscient que j'en demande beaucoup lol désolé!
merci de ta réponse mais comme je l'ai dit je n'arrive pas à ouvrir les corrigés
Je n'ai jamais su si on pouvait résoudre ce problème mais ça me met qu'il y a une erreur lorsque j'ouvre un PDF et lorsque j'ouvre l'autre ça me met :
Windows dispose des informations suivantes sur ce type de fichier. Cette page vous permet de trouver le logiciel nécessaire pour ouvrir votre fichier.
et j'arrive jamais à ouvrir quoi que ce soit !
Pourrais-tu copier coller, recopier, ou (au mieux) me dire si tu as une solution pour mon problème d'informatique stp?
merci
Je m'y connais pas du tout, mais il y a un fichier word à côté. (Essaye de télécharger Adobe Reader, on sait jamais.)
Pondichéry 2009 Exercice 3 : Chute d'une bille dans un fluide visqueux (4 points)
© http://labolycee.org
3.1. Exploitation de l'enregistrement
3.1.a (0,25) vitesse moyenne vi à la date ti :
3.1.b (0,25) Lorsque t , le graphe de l'enregistrement 1 montre que la vitesse tend vers une valeur constante appelée vitesse limite VL. Graphiquement VL = 0,59 m.s-1.
3.2. Équation du mouvement
On étudie le mouvement du système bille d'acier dans le référentiel terrestre galiléen associé au repère vertical (Ox) orienté vers le bas.
3.2.a. (0,5) Bilan des forces qui s'exercent sur le système :
- le poids : ,
- la poussée d'Archimède : , (0,25)
- la force de frottement fluide : .
3.2.b. (0,5) Exprimons les forces :
La seconde loi de Newton donne : + + = m.
En projection selon (Ox) : - - k.v = m.
( - ').V.g - k.v = m.
en posant : = , on obtient une équation différentielle qui se met sous la forme :
3.2.c. (0,25) La fonction est une solution de l'équation précédente si :
Exprimons :
Puis exprimons :
= = - .g.
= - .g + + .g=
On a bien : quel que soit t.
(0,25) Par ailleurs, v(t=0) = = 0, la condition initiale v(t=0) = 0 est respectée.
3.2.d. (0,25) À partir de l'équation différentielle :
Lorsque v = VL = Cte, alors
À partir de la solution :
Pour t , , soit v( ) = VL =
Valeur de la vitesse limite VL :
(0,25) = 0,585 m.s-1.
Cette vitesse est proche de la valeur expérimentale 0,59 m.s-1.
Analyse dimensionnelle :
( est sans dimension).
(0,25) Donc le rapport s'exprime en secondes.
Valeur numérique :
(0,25) = 6,5810 -2 s.
(0,25) Cette grandeur correspond au temps caractéristique du régime transitoire de la chute.
3.3. Détermination du temps caractéristique sur l'enregistrement
(0,25) Pour t = , la vitesse est égale à 63% de sa valeur maximale VL :
v(t = ) = 0,63 0,585 = 0,37 m.s-1.
Graphiquement, on trace : - la courbe représentative de v(t)
- la droite v(t) = VL
- la droite v() = 0,63 VL
Le point d'intersection entre la courbe v(t) et la droite 0,63 VL a une abscisse égale à .
Graphiquement : = 0,07 s
(0,25) Conclusion : On constate que : =
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