الدورة االستدراكية 4102 املوضوع RS 29 الفيزياء والكيمياء. La calculadora electrónica no programable es autorizada.

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1 6 3 املركز الوطين للتقويم واالمتحانات والتوجيه المادة االمتحان الوطني الموحد للبكالوريا الدورة االستدراكية 4 املوضوع الفيزياء والكيمياء مدة اإلنجاز 5 الشعبة أو المسلك شعبة العلوم التجريبية مسلك علوم الحياة واألرض )الترجمة اإلسبانية( المعامل wwwtawjihprocom La calculadora electrónica no programable es autorizada Se darán las expresiones literales antes de efectuar las aplicaciones numéricas La prueba comporta cuatro ejercicios: uno de química y tres de física Química: Las transformaciones químicas de un sistema químico (7puntos) Física: Ejercicio : Aplicaciones de la radiactivo en dominio medico Ejercicio : Dipolo RL circuito RLC en serie Ejercicio3 : Salto a esquí (3 puntos) (5 puntos) (5 puntos) El tema

2 6 6-4 الموضوع Química (7puntos): Las transformaciones químicas de un sistema químico Las transformaciones químicas de un sistema químico tienen un gran importancia en la vida corriente, pueden ser rápidas o lentas, totales o parciales, espontaneas o provocadas Se puede estudiar la al nivel cuantitativo apoyado sobre el criterio de la evolución espontanea o por seguido temporal de la evolución de un sistema químico y utilizando técnicas experimentales adecuadas para determinar magnitudes características El objetivo de este ejercicio es estudiar algunos factores que influyen sobre la velocidad de una transformación química y determinar la constante acidez de un par (ácido/base) y estudiar una transformación espontaneo en una pila Las partes (), () y (3) son independientes Parte : Transformaciones rápidas de un sistema químico Para determinar la influencia de unos factores cinéticos sobre la velocidad de reacción a partir de resultados experimentales, estudiamos la cinética oxidante de iones yoduro I (aq) por medio de iones peroxodisulfato SO 8 (aq) en casos iníciales deferentes del sistema químico citado en la tabla siguiente Numero de experiencia Valores de concentraciones molares efectivos al estado inicial en unidad (moll - ) Valor de la temperatura ( C) SO 8 (aq) I (aq) i i 4 35,5 Las curvas A, B y C representan sucesivamente la evolución del avanziamento x de la reacción obtenido en función de tiempo respecto a las experiencias, y (Figura ) La ecuación química modelada de la transformación oxido reducción es: I (aq) SO 8 (aq) I (aq) SO 4 (aq) Dar la expresión de la velocidad volumica v en función de x avanziamento y de V volumen del sistema químico ( ) representa la tangente a la curva B al instante Calcular en unidad la velocidad v al instante (moll min ) el valor de t, respecto a la experiencia sabiendo que V ml 3 Comparando los datos de las dos experiencias y, cual es el factor cinético que se pone en evidencia? y su efecto sobre la transformación estudiada 4 Comparando los datos de las dos experiencias y, cual es el factor cinético que se pone en evidencia? y su efecto sobre la transformación estudiada Parte : Determinación de la constante acidez del par C6H5COOH(aq) / C6H5COO (aq) 4 x ( mol) (Δ) Fig B C A t (min) Disolvemos una cantidad del ácido benzoico C 6 H 5 COOH en agua, y se obtiene una disolución (S) de

3 الموضوع,5 este ácido su volumen V de concentración molar final de esta transformación es,59 CA 3,5 moll La tasa de avanziamento Escribir la ecuación química de la reacción de este ácido con agua Calcular el valor ph de la disolución (S) (Se puede utilizar la tabla descriptiva del avanziamento de la reacción) 3 Hallar el valor KA constante acidez del par C6H5COOH(aq) / C6H5COO (aq) Parte 3: Transformaciones espontaneas en las pilas Se considera la pila Nikel/ Cobre que tiene como esquema convencional:,5 de manera que las disoluciones en vasos tienen el mismo volumen V ml y Cu (aq) Ni (aq),moll i i Escribir la ecuación química de la reacción a cada electrodo cuando funciona la pila Deduce la ecuación global de la reacción Calcular el valor x max avanziamento máxima sabiendo que Cu (aq) es el reactivo limitado 3 Hallar el valor Q max cantidad de electricidad dada por la pila Si da F 965 Cmol Física (3 puntos) Ejercicio (3 puntos) : Aplicaciones de la radiactivo en dominio medico,5,5,5,5,5,5 La historia de la medicina nuclear es estrictamente atada a la física nuclear en muchos casos se apoya la medicina nuclear sobre la inyección de substancias radiactivas al interior de un organismo vivo a fines de diagnosticar y de la terapéutica El isotopo de tecnecio 99 43Tc, se considera uno de los nucleídos utilizados en el dominio medico por sus ventajas, su corto edad, pequeño daño radiactivo, es menos costoso y es fácilmente puesto a la disposición de los médicos Este ejercicio tiene como objetivo el estudio de unas utilizaciones de tecnecio en dominio medico Datos: Energía de enlace 99 E L( 43Tc) Vida media de tecnecio 99 Tc : 43 t 85,53 MeV 6h 97 E L( 43Tc) 836,8 MeV Se considera 99 Tc y Tc como isotopos de tecnecio Dar la composición del nucleído de isotopo 99 Tc 43 Determinar, justificando su respuesta, el nucleído más estable 3 El tecnecio Tc se produce por desintegración del nucleído molibdeno 4Mo Escribir la ecuación de desintegración del nucleído molibdeno, determinando el tipo radiactivo El tecnecio 99 43Tc se utiliza en fotografía radiactiva a los huesos del hombre para diagnosticar su estado, inyectando en cuerpo humano una dosis que contiene tecnecio 99 43Tc lo cual se descubría después de un tiempo para obtener una fotografía del hueso 8 Se ha inyectado una persona por una inyección su actividad a 5 Bq al instante, se ha cogido un foto al hueso diagnosticado al instante t en donde la actividad es a, 6a Verificar que el valor de la constante radiactiva de tecnecio 99 Tc es , s Determinar el número de núcleos N inyectados en el cuerpo al instante t

4 الموضوع 3 Determinar en unidad hora (h) el valor t Ejercicio (5 puntos): Dipolo RL circuito RLC en serie Unos aparatos eléctricos contienen circuitos formados esencialmente de bobinas, condensadores y conductores óhmicos El funcionamiento de estos circuitos necesitan dar las una energía eléctrica para que cumplen unas funciones determinadas El objetivo de este ejercicio es el estudio del dipolo RL a la existencia de corriente y estudio del circuito RLC en serie desde el punto de vista energético Estudio de dipolo RL Para determinar el valor L coeficiente de inducción de una bobina se realiza el montaje representado en la figura () que está formado de un generador ideal en tensión de fem E 5 V, un conductor óhmico de resistencia R 5, y una bobina su coeficiente de inducción L y de resistencia despreciada y un interruptor K Se cierra el interruptor K a un instante La curva de la figura () representa las variaciones de la intensidad de corriente que atraviesa el circuito en función de tiempo K i(a) L E R, t(ms),5,5,5,5,5 Fig Fig Qué papel juega la bobina cuando se cierra el interruptor del circuito Establecer la ecuación diferencial que verifica la intensidad de corriente i(t) que atraviesa el circuito 3 La solución de la ecuación diferencial se escribe: i(t) I ( e ) a Que representa? Hallar su valor b Verificar que L 5 H c Escribir la expresión numérica de tensión u L(t) entre los bornes de la bobina t,5,5 Estudio del circuito RLC en serie Se añade al circuito anterior un condensador su capacidad C F, remplazamos el interruptor K por K' que tiene dos posiciones, y se obtiene el montaje representado en la figura (3) Se pone K' en la posición () durante un tiempo suficiente hasta que se carga el condensador totalmente Calcular entonces: a El valor Q carga del condensador b El valor E e energía eléctrica almacenada en este condensador

5 الموضوع,5,5,5,5 Se permuta el interruptor K' a la posición () al instante, y se descarga el condensador Consideramos q(t) la carga del condensador al instante t Establece que la ecuación diferencial que verifica la d q R dq carga q(t) se escribe: q dt L dt LC El régimen de las oscilaciones eléctricas de circuito es pseudo-periodico, T será aproximadamente igual al periódico propio T de las oscilaciones eléctricas libres no amortiguadas (T T ) Al instante t T la energía total del circuito será E, 534 E de manera que E energía total del circuito al instante ; con E E e Calcular el valor Fig 3 E la variación de la energía total del circuito entre los instantes t y t Explicar este resultado 3 Para mantener las oscilaciones eléctricas del circuito anterior RLC en serie, añademos un generador eléctrico g que le alimenta con una tensión directamente proporcional con la intensidad de corriente ug ki(t) a Citar el papel que juega el generador g desde el punto de vista energético b Cuál es el valor de energía dada por el generador g al circuito durante el tiempo t t para que este será el asiento de oscilaciones eléctricas mantenidas Ejercicio 3 (5 puntos) : Salto a esquí El salto a esquí se considera como unos deportes de invierno en donde se desliza un esquiador a lo largo de una pista saltando en aire a velocidades que llegan sus valores hasta 95 Kmh aproximadamente, sus vectores forman un ángulo de respecto al horizontal, para realizar el mejor resultado Este ejercicio tiene como objetivo el estudio del movimiento de un esquiador durante la etapa de descenso sobre la pista de competición, y durante el salto en aire El hipódromo está formado de una parte de descenso rectilínea inclinada de un ángulo respecto al plano horizontal y de una parte cóncava y una zona de caída sobre la nieve de forma curvilínea (figura siguiente pagina 6/6) Etapa de deslizamiento de esquiador sobre la fase de descenso rectilíneo Un esquiador de masa m y de centro de inercia se quita la posición A a un instante sin velocidad inicial Durante su movimiento, el esquiador será sometido a rozamientos equivalentes a una fuerza única de vector f constante y de sentido opuesto al del movimiento Por estudio de movimiento de elegimos un sistema de referencia (A, i) atado a la tierra tal que x x A a t Datos: - La trayectoria de movimiento de es rectilínea - AB m ; f=45 N ; 35 ; m = 8 Kg ; g = ms

6 الموضوع,5 f Mostrar que la expresión de modulo de aceleración de es: a gsin m Calcular el valor a Escribir la ecuación horaria x (t) del movimiento de,5 Etapa del salto de esquiador en aire El esquiador pasa sobre la parte cóncava y salta en aire de la posición C con una velocidad inicial v formando un ángulo con el plano horizontal que contiene C Por estudio del movimiento de en el campo gravitatorio, elegimos un sistema de referencia (O, i ', j') y se considera el instante en donde pasa por la posición C como nuevo origen de tiempo Datos: - Todos los rozamientos son despreciados; - OC H 86 m ; v =5 ms ; ; g = ms Aplicando la segunda ley de Newton, hallar la expresión literal de las dos ecuaciones horarias x (t) y y (t) del movimiento de El salto será positivo se el esquiador en su caída alcanza un poco más la posición señalada por K su abscisa xk 9 m El esquiador cae sobre la nieve al instante t 4 s en una posición en donde la abscisa de es x a Calcular el valor v velocidad de a la cumbre de la trayectoria b Verificar que el salto será positivo