Correction de l'Examen Régional Physique-Chimie Juin 2023 — Marrakech-Safi

EXAMEN RÉGIONAL — JUIN 2023 Matière : Physique-Chimie (Marrakech-Safi) Exercice N°1 (9,5 pts) 1.1. Proposition de Vrai ou Faux Propositions Vrai Faux • Le passager est au repos par rapport au compartiment (S). • Le passager est au repos par rapport à la terre. • Le compartiment (S) est en mouvement de translation rectiligne. • La trajectoire est la ligne liant les positions du point M. 1.2.a. Expression de la vitesse moyenne Formule : v_m = d / t Unité Internationale : m.s⁻¹ 1.2.b. Calcul de la vitesse entre M₁ et M₃ ⚠️ ATTENTION : Il y a 2 intervalles de temps entre M₁ et M₃ → t = 2 × 2,5s = 5s En mètre par seconde (m.s⁻¹) Données : d = 25 m | t = 5 s v_m = 25m / 5s v_m = 5 m.s⁻¹ En kilomètre par heure (km.h⁻¹) Règle : On multiplie par 3,6 v_m = 5 × 3,6 v_m = 18 km.h⁻¹ 1.3. Nature du mouvement Nature : Rectiligne retardé (ou décéléré) Justification : La trajectoire est une droite et la distance entre les photos diminue. ⚡ Proposé par Boncours ⚡ EXAMEN RÉGIONAL — CORRECTION GRAPHIQUE Partie 2 : Équilibre d'un solide suspendu Question 2.1 (1 pt) Bilan des forces appliquées au compartiment (S) : Système étudié : { Le compartiment (S) } Forces appliquées Classification T : Force exercée par le support au point A Force de contact localisée P : Le poids du compartiment (Attraction de la Terre) Force à distance répartie 2.2.a. Définition du poids et son unité (1 pt) i Définition : Le poids d'un corps est la force d'attraction gravitationnelle exercée par la Terre sur ce corps. C'est une force à distance répartie. Unité internationale : Le Newton (N) 2.2.b. Caractéristiques du poids P (1 pt) Calcul de l'intensité : P = m × g = 400 kg × 10 N/kg = 4000 N Point d'application Ligne d'action Sens Intensité Centre de gravité G Droite verticale passant par G De G vers le bas P = 4000 N 2.3. Énoncé de la condition d'équilibre (1 pt) Lorsqu'un corps solide soumis à deux forces (F₁ et F₂) est en équilibre : • Les deux forces ont la même ligne d'action. • Les deux forces ont la même intensité et des sens opposés : F₁ + F₂ = 0 2.4. Déduction des caractéristiques de la force T (1 pt) D'après les conditions d'équilibre, T possède la même ligne d'action et intensité que P, mais un sens opposé. Point d'application Ligne d'action Sens Intensité Point de contact A Droite (AG) verticale De A vers le haut T = 4000 N 2.5. Représentation des vecteurs forces (1 pt) Échelle : 1cm ↔ 2000N | Puisque P = T = 4000N, la longueur des flèches est de 2 cm. A G P T ⚡ Réalisé proprement pour Boncours ⚡ EXAMEN RÉGIONAL — CORRECTION GRAPHIQUE Exercice N°2 : Électricité & Puissance (6,5 pts) Question 1 (1 pt) Signification des valeurs de l'afficheur fissuré (0,4W ; 3,8V) : 0,4W La puissance nominale de l'afficheur. 3,8V La tension nominale de l'afficheur. Question 2.1 (1 pt) Schéma normalisé du montage expérimental : G + - A L₁ V Question 2.2 (1,5 pts) a. Expression correcte de la puissance électrique : P = U + I P = U / I P = U × I P = U - I b. Justification par le calcul : Vérification expérimentale avec les données du tableau : Pour la Lampe L₁ : On a : U × I = 12,03 V × 0,05 A = 0,6015 W Cette valeur est presque égale à la puissance nominale inditiquée P = 0,6 W. Pour la Lampe L₂ : On a : U × I = 12,00 V × 0,41 A = 4,92 W (ce qui est très proche de P = 5,0 W). ⚡ Conçu proprement pour la communauté Boncours ⚡ EXAMEN RÉGIONAL — PHYSIQUE & CHIMIE Fin de l'Exercice 2 et Exercice 3 (Moto Électrique) — Page 4/4 2.3. Choix de l'afficheur convenable (1 pt) ✓ Réponse : Afficheur 1 car ses caractéristiques (0,4W et 3,8V) correspondent à la formule P = U × I. 3. Étude du Fer à Souder (55W - 220V) 3.1. Relation exprimant la loi d'Ohm (0,5 pt) : U = R × I 3.2. Expression de la résistance R en fonction de P et U (1 pt) : R = U² / P (Car P = U² / R) 3.3. Déduire la valeur numérique de R (0,5 pt) : R = (220)² / 55 = 48400 / 55 = 880 Ω Exercice N°3 : (4 pts) 1) Déterminer la durée t pour chaque déplacement quotidien (1,5 pts) Formule de la vitesse : v = d / t ⇒ t = d / v Données : Distance quotidienne d = 20 km | Vitesse moyenne v = 30 km.h⁻¹ t = 20 / 30 = 2/3 h = 0,66 h soit t = 40 minutes (Car 2/3 × 60 min = 40 min) 2) Calculer le coût mensuel de déplacement (2,5 pts) Méthode de calcul étape par étape : • Étape A : Énergie consommée par jour (E_jour = P × t) E_jour = 1,5 kW × (2/3) h = 1 kWh par jour • Étape B : Énergie totale consommée pour le mois (n = 20 jours) E_mois = 1 kWh/jour × 20 jours = 20 kWh • Étape C : Coût total mensuel (Prix = E_mois × Tarif) Coût = 20 kWh × 1,20 DH/kWh = 24 Dirhams (DH) ⚡ Réalisé proprement pour Boncours ⚡

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