Physique
chimie, SVT.
DNB Amérique du Nord
2025.
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Balle de tennis de table.
La fédération internationale de tennis de table a fait le choix en 2014 de changer la
composition de la balle initialement en celluloïd. Celui-ci étant inflammable, il a été remplacé
pour des raisons de sécurité par l’Acrylonitrile-Butadiène-Styrène (ABS).
Question 1 (1point). Indiquer quel pictogramme est associé aux balles en celluloïd.
Pour créer des balles en ABS, on réalise une transformation modélisée par l’équation de
réaction suivante :
acrylonitrile + butadiène + styrène → ABS.
Question 2 (3 points). Indiquer s’il s’agit d’une transformation physique ou chimique.
Justifier la réponse.
Transformation chimique. ( modification de la nature des molécules mises en jeu ).
Question 3 (3 points). Indiquer le nom et le nombre des atomes présents dans la molécule
d'acrylonitrile de formule chimique C3H3N.
3 atomes de carbone ; 3 atome d'hydrogène et un atome d'azote.
Question 4.1 (2 points). Donner le nombre de protons que possède l'atome d’azote.
Justifier la réponse.
147N.
Cet atome compte 7 protons.
Question 4.2 (3 points). Donner le nombre d’électrons que possède l'atome d’azote.
Justifier la réponse.
Un atome est électriquement neutre : 7 protons et 7 électrons dans l'atome d'azote.
Un échange de tennis de table commence par le service d’un joueur. Il lance alors la balle
verticalement puis la frappe lors de sa descente.
Question 5 (2 points). Caractériser le mouvement de la balle lors de la phase de descente
avec deux mots choisis dans la liste suivante : rectiligne, curviligne, uniforme, circulaire,
accéléré, décéléré.
Mouvement rectiligne accéléré.
L’énergie potentielle de position Epp d’un objet de masse m est définie par l'expression :
Epp = m × g × h avec Epp l'énergie potentielle de position en joule (J), h l'altitude de la balle en mètre (m) par
rapport au point d'impact de la balle avec la raquette, m la valeur de la masse en
kilogramme (kg) et g l'intensité de pesanteur en newton par kilogramme (N/kg).
Question 6 (3 points). Calculer l’énergie potentielle de position Epp1 de la balle au début de
la descente, pour une altitude h de valeur égale à 0,50 m par rapport au point d'impact de
la balle avec la raquette
m = 2,7 g ; g = 9,8 N / kg ; h = 0,50 m
Epp = 2,7 10-3 x9,8 x0,5 =0,013 J.
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Question 7 (3 points). Indiquer la relation qui permet de calculer la valeur de l’énergie
cinétique Ec d’un objet parmi les trois relations proposées dans le tableau ci-dessous.
Nommer ensuite les grandeurs m et v et donner leur unité pour déterminer cette énergie
en joule.
Ec = ½mv2.
m en kg ; vitesse v en m /s.
En position 1 la vitesse de la balle est nulle et en position 5 elle est maximale. Comme les
frottements sont négligés lors de la descente de la balle, on peut donc admettre que
l’énergie mécanique Em est conservée.
Question 8 (5 points). Déterminer la valeur de la vitesse maximale vmax de la balle au
moment de l’impact avec la raquette.
L'énergie mécanique initiale ( position 1) est sous forme potentielle..
L'énergie mécanique en position 5 ( origine des altitudes) est sous forme cinétique.
Epp = ½mv2max ;
v2max = 2 Epp / m = 2 x0,013 / (2,7 10-3) =9,8 ; vmax = 3,1 m /s.
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SVT .
Les vers de terre sont des organismes vivant naturellement, et en grand nombre, dans les
sols. Leur action est essentielle dans le cycle de la matière, utile à la préservation des sols
de culture. Leur sauvegarde constitue donc un enjeu majeur pour préserver notre capacité
à nous nourrir et à nourrir les générations futures.
Question 1 (6 points) : expliquer
les différences observées entre les deux photographies.
Les vers de terre aident à mélanger et à décomposer les déchets
organiques, fabriquant ainsi un compost de grande qualité.
Question 2 (4 points) : cocher la ou les bonnes réponses :
- Les vers de terre permettent d'enrichir le sol en nitrates et phosphates grâce
à leurs déjections.
Vrai.
- Les vers de terre fabriquent de la matière organique à partir de matière
minérale.
- Le compost est riche en déjections de vers de terre.
Vrai.
Il faut au moins un mois aux vers de terre pour dégrader des déchets
alimentaires.
Document 2 : impact de plusieurs pratiques agricoles sur les vers de terre
Le labour consiste à retourner la terre en profondeur à l’aide d’une charrue pour mettre en
place une culture.
Les pesticides sont utilisés pour lutter contre les organismes jugés nuisibles pour les
cultures (insectes, champignons, etc.).
Pour enrichir le sol en matière minérale, comme les nitrates et les phosphates, on peut
utiliser deux types de fertilisants : des engrais chimiques ou du fumier, qui est un mélange
d'excréments d'animaux d'élevage mélangés à de la paille.
Les deux graphiques ci-dessous présentent l'impact de plusieurs pratiques agricoles sur le
nombre de vers de terre dans les sols des cultures.
Question 3 (8 points) : identifier l'impact positif ou négatif des trois
pratiques agricoles suivantes sur le nombre de vers de terre : le labour, le type de fertilisant
et l’usage de pesticides. Une justification chiffrée pour chacune des pratiques est attendue.
Avec labour et engrais chimique, on compte 50 vers de terre par m2.
Sans labour et avec engrais chimique, on compte 4 fois plus de vers de terre par m2.
Sans labour et avec fumier, on compte 180 vers de terre par m2.
Sans labour et avec fumier, on compte 360 vers de terre par m2 soit 9 fois plus qu'avec un labour et emploi d'engrais chimique..
Le nombre de vers de terre décroît très rapidement avec l'utilisation de pesticides.
Question 4 (7 points) :
expliquer en quoi la préservation des vers de terre est un enjeu important pour nourrir
l'humanité. Préciser les pratiques agricoles à encourager ou à limiter pour y parvenir.
Les vers de terre, par leurs déjections, permettent de concentrer les
éléments minéraux et de les rendre plus assimilables par les plantes.
De plus ils homogénéisent les teneurs en éléments du sol.
Il faut donc :
ne pas labourer ;
préférer le fumier à la place d'engrais chimiques et utiliser le moins possible de pesticides.
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