COMPOSITION DU DEUXIÈME TRIMESTRE ÉPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES-LNB-25-26

Lycée National de Bobo 2025–2026 Conseil d'enseignement 2 nde C 2 heures 30 .../02/2026 COMPOSITION DU DEUXIÈME TRIMESTRE ÉPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES Documents non autorisés. PHYSIQUE 10,5 pts Exercice 1 — Problème d'Archimède : la couronne de Hiéron II 4 pts Au III e siècle avant J.-C., Hiéron II (306–215 av. J.-C.), roi de Syracuse, avait confié à un orfèvre une certaine quantité d'or pour réaliser une couronne. Soupçonnant l'orfèvre d'avoir remplacé une partie de l'or par de l'argent, Hiéron chargea le savant grec Archimède de vérifier s'il y avait fraude ou non, et ce sans détruire la couronne . Archimède y parvint. Données Masse de la couronne : $m_c = 482,5 \text{ g}$ Volume de la couronne : $V_c = 29,1 \text{ cm}^3$ Masse volumique de l'or : $\rho_o = 19,3 \text{ g/cm}^3$ Masse volumique de l'argent : $\rho_a = 10,4 \text{ g/cm}^3$ Questions Montrer qu'il y a bel et bien fraude. Soient $m_o$ et $m_a$ respectivement les masses d'or et d'argent contenues dans la couronne. On note de même $V_o$ et $V_a$ les volumes occupés par l'or et par l'argent dans la couronne. Établir une relation entre $V_o$, $\rho_o$, $V_a$, $\rho_a$, $V_c$ et la masse volumique de la couronne $\rho_c$. Calculer les pourcentages volumique et massique de l'argent dans la couronne. Exercice 2 6,5 pts La figure ci-contre schématise une barre rigide. Le ressort AB la maintient en équilibre dans la position correspondant à l'angle $\alpha = \widehat{AOB} = 45^\circ$ et $\widehat{OBA} = 90^\circ$. Le contact en O a lieu avec frottement. Données Masse de la barre $m = 1 \text{ kg}$, et $g = 10 \text{ N.kg}^{-1}$ Longueur à vide du ressort : $\ell_0 = 11,6 \text{ cm}$ et $K = 474 \text{ N.m}^{-1}$ Centre de gravité G tel que $OG = 10 \text{ cm}$ $OB = 15 \text{ cm}$ et $AB = \ell$ (longueur du ressort à l'équilibre) Schéma de la barre en équilibre (référence : mo2.png) Questions Faire le bilan des forces appliquées à la barre puis les représenter. (3 pts) Déterminer la tension $T$ du ressort à l'équilibre. (1,5 pt) Déterminer par la méthode analytique l'intensité de la réaction $\overrightarrow{R}$ de l'axe AO sur la barre. (1,5 pt) Calculer l'angle aigu que fait $\overrightarrow{R}$ avec l'horizontale. (0,5 pt) CHIMIE 9,5 pts Exercice 1 4,5 pts Reproduire puis compléter les trois dernières lignes du tableau ci-dessous. Masses molaires atomiques (en g/mol) : $M_H = 1$ ; $M_C = 12$ ; $M_N = 14$. Ammoniac (NH 3 ) Dioxyde de carbone (CO 2 ) Butane (C 4 H 10 ) Masse du gaz 2,05 g 3,728 g 5,6 g Masse moléculaire du gaz Nombre de moles Nombre de molécules Exercice 1 — Détermination de la formule brute de l'eugénol 5 pts Contexte L'eugénol est la molécule responsable de l'odeur caractéristique du clou de girofle. On cherche à déterminer sa formule brute de type $\text{C}_x\text{H}_y\text{O}_z$. Données expérimentales Masse molaire moléculaire : $M = 164 \text{ g/mol}$ Composition centésimale massique en carbone : $73,17\ \%$ Composition centésimale massique en hydrogène : $7,32\ \%$ Masses molaires atomiques en g/mol : $M(C) = 12$ ; $M(H) = 1$ ; $M(O) = 16$ Travail à faire Calculer le pourcentage massique d'oxygène présent dans cette molécule. Déterminer le nombre d'atomes de carbone $x$ présents dans une molécule d'eugénol. Déterminer le nombre d'atomes d'hydrogène $y$. En déduire le nombre d'atomes d'oxygène $z$. Écrire la formule brute finale de l'eugénol. Composition du 2ème Trimestre — Épreuve de Sciences Physiques — 2 nde C — Lycée National de Bobo — 2025–2026