Énoncé(s) donné(s)
Soit un solide de masse $m= 30 kg$ en translation sur le plan (Oxy).
On donne $||\overrightarrow{R_T}|| = f ||\overrightarrow{R_N}||$ la norme de la réaction tangentielle du support $f=0.2$.
On note $V(0)=V_0 = 2 m.s^{-1}$ et $g= 10 m.s^{-2}$.
1) Déterminer $||\overrightarrow{R_T}||$. A.N.
2) Déterminer la distance d'arrêt du solide. A.N.
On considère une couche d'eau d'épaisseur $e= 1 mm$ entre le solide et le plan (Oxy).
On donne $S=400 cm^2$ la surface de contact du solide avec l'eau.
3) Quelle est la valeur de la viscosité de l'eau ? (+ unité)
On considère le régime permanent et on suppose v(z) = az+b, la vitesse du fluide entre le solide et le plan, solide de vitesse $v_m$ constante.
4) Déterminer $v(z)$
5) Déterminer la force surfacique de viscosité exercée par l'eau sur le solide (AN)
6) Déterminer la force de cisaillement de l'eau sur le solide.
7) On suppose l'expression de cette force valable en régime non permanent, retrouver l'expression de $v_m(t)$ du solide.
Calculer alors la distance d'arrêt.
Exercice 2 :
3 élèves disposent d'anions métalliques Zn2+, Cu2+ et Ni+ et cherchent à obtenir les métaux associées (Zn, Cu et Ni).
Lors de l'électrolyse, ils parviennent à les obtenir et, lorsqu'ils arrêtent l'électrolyse, ils font les observations suivantes :
- le zinc revient à sa forme ionique qu'il y ait présence ou nom de dioxygène dans la solution
- le cuivre conserve sa nature métallique s'il n'y a pas présence de dioxygène dans la solution, sinon il redevient un anion.
- le nickel conserve sa nature métallique quelque soit la présence ou non de dioxygène.
On dispose du matériel nécessaire à la manipulation : générateur de tension variable, voltmètre, ampèremètre, solution de chlorure de zinc, solution de chlorure de cuivre, solution de chlorure de nickel à $C_0 =1.10^{-2} mol.L^{-1}$ et d'électrode de platine, argent, mercure et de verrerie.
On donne $E^\circ (O2/H2O) = 1.23 V$, $E^\circ (H2O/H2) = 0.00 V$ et $E^\circ (Cl2/Cl-) = 1.98 V$.
1) Proposer un montage permettant la réalisation des réactions demander et tracer les courbes intensité-potentiel associées.
2) Proposer un classement des potentiels standard des 3 espèces étudiées ici.
Indication(s) fournie(s) par l'examinateur pendant l'épreuve
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