تصحيح الامتحان الوطني الموحد للبكالوريا الدورة العادية مادة : الفيزياء والكيمياء شعبة العلوم التجريبية مسلك العلوم الفيزياي ية

مادة : الفيزياء والكيمياء شعبة العلوم التجريبية مسلك العلوم الفيزياي ية الكيمياء : الجزء الا ول والثاني مستقلين الجزء الا ول : التحليل لكهرباي ي لمحلول كلورور القصدير II 1 تبيانة التركيب التجريبي للتحليل الكهرباي ي : + الكاتود الا نود Sn 2+ + 2Cl 2 معادلة التفاعل الحاصل عند كل ا لكترود : عند الا نود تحدث ا كسدة ا يونات الكلور ا لى ثناي ي الكلور حسب نصف المعادلة الا لكترونية التالية : 2e 2Cl Cl 2 + عند الكاتود يحدث اختزال ا يونات القصدير II ا لى فلز القصدير حسب نصف المعادلة الا لكترونية التالية : Sn Sn 2+ + 2e نستنتج المعادلة الحصيلة : 2Cl (aq) + Sn 2+ (aq) Sn(s) + Cl 2 (g) 3 تحديد حجم غاز ثناي ي الكلور الناتج خلال مدة اشتغال العمود : حسب الجدول الوصفي للتفاعل الحاصل خلال اشتغال العمود : عدد الا لكترونات المتبادلة 2Cl Sn 2+ Cl 2 Sn المعادلة الكيمياي ية t i = 0 n 0 n 0 0 0 0 t n 0 x n 0 x x x 2x n(cl 2 ) = I. t لدينا n(cl 2 ) = x ومن جهة ا خرى ا ن I. t = n(e ).F و n(e) = 2x ومنه فا ن 2.F ومنه فا ن : v(cl 2 ) = I. t.v m 2.F 1

v(cl 2 ) = 0, 895L الجزء الثاني : تفاعل الا مونياك مع الماء ومع حمض الكلوريدريك 1 دراسة المحلول الماي ي للا مونياك : 1 1 حساب نسبة التقدم النهاي ي τ لهذا التفاعل : [HO ] = τ = [HO ] C B HO NH 3 H 2 O NH + 4 المعادلة الكيمياي ية t i = 0 C B V - 0 0 t f C B V x f - x f x f نعلم ا ن = τ x max حسب الجدول الوصفي لدينا x max = C B.V و x f = [HO ].V وبالتالي فا ن Ke من جهة ا خرى لدينا حسب الجداء الا يوني للماء : ] ].[HO Ke = [H 3O + ا ي ا ن ] + O [H 3 ومنه فا ن : τ = Ke.10pH C B τ = 2, 812% Q r,eq = [HO ] eq.[nh + 4 ] eq [NH 3 ] eq = x f تطبيق عددي : 1 2 التعبير عن خارج التفاعل عند التوازن Q r,eq [HO ] eq = C B.τ [HO ] 2 eq C B [HO ] eq Q r,eq = τ 2.C B 1 τ نستنتج قيمة Q r,eq Q r,eq = 1, 63.10 5 3 1 لنتحقق من قيمة pk A للمزدوجة : (aq)) (NH + 4 (aq)/nh 3 Q r,eq = [HO ] eq.[nh + 4 ] eq [NH 3 ] eq Q r,eq = [HO ] eq.[h 3 O + ] eq.[nh 4 + ] eq.[h 3 O + ] eq [NH 3 ] eq Q r,eq = K = K e K A K A = K e K = 6, 15.10 10 pk A = log(k A ) = 9, 2 2

تصحيح الامتحان الوطني الموحد للبكالوريا الدورة العادية 2013 2012 2 معايرة محلول الا مونياك بواسطة محلول حمض الكلوريدريك 2 1 معادلة تفاعل المعايرة : محلول حمض الكلوريدريك : ) Cl (H 3 O +, NH 3 (aq) + H 3 O + (aq) NH + 4 (aq) + H 2 O(l) 2 2 1 الا حدثيتين حسب المنحنى : 8ml V AE = 22, و = 5, 6 E ph 2 2 2 حساب C B حسب علاقة التكافو لدينا : C B V B = C A V AE C B = C AV AE V B C B = 1, 5.10 2 mol/l 2 2 3 الكاشف الملون الملاي م لا نجاز هذه المعايرة في غياب جهاز ph متر : حسب الجدول مناطق انطاف الكواشف الملونة يلاحظ ا ن الكاشف الذي تضم منطقة انعطافه ph الخليط عند التكافو هو : ا حمر الكلوروفينول 2 2 4 تحديد الحجم V A1 المضاف لكي تتحقق العلاقة : ] 3 [NH 4 + ] = 15.[NH لدينا العلاقة : ph = pk A + log ( ) [NH3 ] [NH 4 + ] ph = 9, 2 + log(1/15) ph = 8, 02 من خلال المنحنى هذه القيمة يوافقها : 8ml V A1 =,20 الفيزياء الموجات 1 1 1 طبيعة الضوء التي تبرزها هذه التجربة هي عبارة عن موجات كهرمغنطيسية. tanθ = L وبما ا ن θ صغيرة جدا فا ن tanθ θ ا ي ا ن 2D 1 2 لدينا حسب الشكل ا سفله ا ن :. θ = L 2D سلك ا فقي θ D L/2 الشاشة 3

λ a = L 2D λ = L.a 2D θ = λ a ا ي ا ن : من جهة ا خرى فا ن 3 1 1 باستغلال المبيان لنحدد طول الموجة λ ( ) 1 حسب المبيان فا ن L = f هو عبارة عن دالو خطية معادلتها الرياضية تكتب على الشكل a التالي : L = K. 1 a بحيث ا ن K هو المعامل الموجه للمستقيم قيمته هي : K = 42 0 6 0 = 7mm2 من جهة ا خرى وحسب تعبير L بدلالة a/1 لدينا : L = 2Dλ 1 a K = 2Dλ λ = K 2D λ = 7.10 6 2.5, 54 = 631nm 3 1 2 حساب الطاقة E للفوتون المطابقة لهذه الموجة الضوي ية : نعلم ا ن طاقة الفوتون المطابقة لموجة ضوي ية طول موجتها λ هي : E = h.c λ E = 6, 63.10 34 10 8 631.10 9 = 3, 15.10 19 J E = 3, 15.10 19 1, 6.10 2eV 19 2 تحديد القطر d للشعرة : 2eV 19 حسب التجربة فا ن ظاهرة حيود الضوء بواسطة شعرة ا عطى النتيجة التالية : 42mm L = حسب المبيان يوافقها 6mm 1 1 d = ا ي ا ن d = 1 6 mm = 0, 167mm الكهرباء 1 دراسة ثناي ي قطب خاضع لرتبة توتر. 1 1 المعادلة التفاضلية التس يحققها التوتر (t) u C حسب قانون ا ضافية التوترات لدينا : u C (t) + u R (t) = 0 4

u C (t) + R.i(t) = 0 u C + RC du C dt = 0 1 2 تعبير τ باعتبار ا ن u C (t) = U max e t/τ حلا للمعادلة التفاضلية : U max e t/τ RC U max e t/τ = 0 τ ( U max e t/τ 1 RC ) = 0 τ τ = RC u C (t = τ) = U max e 1 = U max e U max = 2, 5V = u C (t = τ) = 0, 92V τ = 1ms 1 3 لنبين ا ن سعة المكثف هي : 1nF C لنحدد τ حسب المبيان : ومنه فا ن C = τ = 1nF R 2 دراسة التذبذبات الحرة في دارة RLC على التوالي : 2 1 نظام التذبذبات : الشكل 4 يبين النظام شبه الدوري لكون ا ن q(t) تتناقص والزمن t 2 2 المعادلة التفاصلية التي تحققها الشحنة q(t) للمكثف : لدينا حسب قانون ا ضافية التوترات : q C u C + u b = 0 + ri(t) + Ldi dt = 0 1 C.q + r q dt + L.d2 q dt 2 = 0 d 2 q dt 2 + r L.dq dt + 1 LC.q = 0 i = dq ا ي ا ن : dt ونعلم من جهة ا خرى ا ن 2 3 تحديد قيمة L معامل التحريض للوشيعة b نعلم ا ن الدور الخاص T 0 للدارة LC هو : LC T 0 = 2π وبما ا ن شبه الدور Tللذبذبات يساوي الدور الخاص T 0 فا ن : T = T 0 = 2π LC L = T 2 4π 2.C = 1µH 2 4 حساب الطاقة المبددة بمعول جول في الدارة بين اللحظتين = 0 1 t و t 2 = 2T الطاقة البددة بمفعول جول خلال اللحظتين هي : E = E(t 1 ) E(t 2 ) = E e (t 1 ) E e (t 2 ) 5

E = 1 2C q(t 1) 2 1 2C.q(t 2) 2 E = 1 ( q(t1 ) 2 q(t 2 ) 2) 2C E = 1 2.10 9 ( 2, 5.10 9 ) 2 (2.10 9 ) 2) E J = E = 1, 125.10 9 J لا ن = 0 ) 1 E m (t و = 0 ) 2 E m (t 3 استقبال ا شارة مضمنة الوسع : 3 1 دور الجزء 3 في عملية ا زالة التضمين : هو مرشح يسمح بمرور الا شارات ذات الترددات العالية ويمنع الا شارات ذات الترددات المنخفضة ا ي ا ن دوره حذف المركبة المستمرة U 0 3 2 قيمة التردد f 0 للموجة الهيرتيزية التي سيلتقطها الجهاز المبسط : نعلم ا ن : f 0 = 1 2π L 1 C f 0 = 1, 52.10 5 Hz 3 3 تحديد الموصل الا ومي لكي نحصل على كشف غلاف جيد : للحضول على كشف غلاف جيد يجب ا ن تكون ثابتة الزمن τ 2 = R 2 C 2 تحقق المتراجحة التالية : T 0 << τ 2 = R 2 C 2 < T s بالنسبة للموصل الا ومي : 1kΩ R 2 = 0, لدينا R 2 C 2 = 0, 47µs = 2, 13.10 6 Hz بالنسبة للموصل الا ومي : 1kΩ R 2 = لدينا R 2 C 2 = 4, 7µs = 2, 13.10 5 Hz بالنسبة للموصل الا ومي : 150kΩ R 2 = لدينا R 2 C 2 = 705µs = 1, 42.10 3 Hz من خلال هذه المقارنة يتبين ا ن الموصل الا ومي الملاي م هو R 2 = 150kΩ الميكانيك الجزء الا ول : دراسة حركة مركز قصور كرة. 1 تعبيري كل من (t) V x و (t) V y نطبق القانون الثاني لنيوتن على الكرة خلال حركتها في المعلم المرتبط بالا رض : تخضع الكرة خلال حركتها ا لى قوة وحيدة هي وزنها فقط : P وحسب القانون الثاني لنيوتن لدينا : G P = m. a m. g = m. a G ومنه فا ن : ا ي ا ن : a G = g نسقط العلاقة على المحورين Oy) (Ox, في المعلم الديكارتي (O, i, j) V 0x = V 0 cosα V 0y = V 0 sinα { Vx = V 0x V y = gt + V 0y = dv x dt = 0 V y dt = g وحسب الشروط البدي ية لدينا : 6

وبالتالي فا ن : { Vx = V 0 cosα V y = gt + V 0 sinα 2 لنبين قيمتي كل من V 0 و α حسب المنحنيين الممثلين في الشكل 2 لدينا : V 0 cosα = 13m/s ا ي ا ن V x (t) = V 0x = 13m/s : ثابتة وقيمتها هي V x (t) و V 0y = V 0 sinα = 4m/s α ا ذن = 17, 1 tanα = sinα ا ي ا ن = 4 cosα 13 وبالتعويض في المعادلة : cosα V 0x = V 0 ا ي ا ن V 0 = V 0x cosα = 13 = 13, 6m/s cos(17) dx dt = V 0cosα dy dt = gt + V 0sinα x = (V 0 cosα).t + x 0 x 0 = 0 y 0 = H 3 معادلة المسار : = t ونعوض في المعادلة الثانية فنحصل على : x V 0 cosα y = 1 2 gt2 + (V 0 sinα).t + y 0 = حسب الشروط البدي ية لدينا : x = (V 0 cosα).t g y = 2V0 2 cos 2 α.x2 + x.tanα + H y = 1 2 gt2 + (V 0 sinα).t + H من خلال المعادلة الا ولي لدينا : 4 لقبول الا رسال يجب ا ن تسقط الكرة في مجال الخصم على ا ن تكون d < x d + D للتحقق من ذالك ومن خلال الشروط المحققة عند قذف الكرة على V 0 و α يحب ا ن نبحث عن x لكي تتحقق المتراجحة ا علاه g y = 0 = 2V0 2 cos 2 α.x2 + x.tanα + H = 0 0, 029.x 2 0, 306.x 2, 6 = 0 = 0, 63 x 1 = 16, 14m x 2 = 5, 6m الحل المقبول هو x 1 =,16 14m وهو محصور بين 9m < x 18m وبالتالي فا ن الكرة حققت الشرطين اللازمين لقبول الا رسال. 7

الجزء الثاني : دراسة طاقية لحركة نواس اللي 1 تحديد الطاقة الميكانيكية للنواس من خلال المبيان يتبين ا ن الطاقة الميكانيكية تنحفظ ا ي ا ن E m = Cte بحيث ا ن E m = E pt + E C عند اللحظة = 0 t لدينا 0) = (t E m (t = 0) = E pt (t = 0) + E c عند اللحظة t لدينا (t) E m وبما ا ن هناك انحفاظ الطاقة الميكانيكية : E m (t) = E m (t = 0) E m (t) = E pt (t = 0) + 0 = E pt (t = 0) E m = 9mJ 2 القيمة المطلقة للسرعة الزاوية θ للنواس عند اللحظة t =,0 5s عند اللحظة t = 0, 5s لدينا حسب المبيان ا ن = 0 5s) E pt (t = 0, ا ي ا ن E C (t = 0, 5s) = 1 2 J θ 2 وبما ا ن هناك انحفاظ الطاقة الميكانيكة : E m = 1 2 J θ 2 θ = 2Em J θ = 2, 5rad/s 3 حساب الشغل W لمزدوجة اللي : نعلم ا ن شغل مزدوجة اللي لا يتعلق ا لا بالوضع البدي ي والموضع النهاي ي ا ي ا ن E pt = W W = E pt = (E pt (t 1 ) E pt (t 0 )) W = (0 9mJ) W = 9mJ ا نتهى التصحيح ذ. علال محداد 8