M. VERHILLE — Physique-Chimie · 3eme Revision transversale : matiere, mouvements, energie, signaux. Coche la bonne reponse. Une seule reponse correcte par question.
Theme 1 — Matiere (reactions chimiques, ions, pH)
Question 1
Lors de la combustion de la laine de fer dans l'air, la masse du systeme (fer + air) est conservee. Si 5,6 g de fer reagit avec 1,6 g de dioxygene, quelle est la masse d'oxyde de fer forme ?
Tip : La loi de conservation de la masse dit que la masse totale des reactifs egale la masse totale des produits.
- ◻ A) 5,6 g
- ◻ B) 1,6 g
- ✅ C) 7,2 g
- ◻ D) 4,0 g
Feedback bonne reponse : "Bravo ! Conservation de la masse : m(produits) = m(reactifs) = 5,6 + 1,6 = 7,2 g. Loi de Lavoisier." Feedback mauvaise reponse A : "Non. La loi de conservation de la masse s'applique a TOUS les reactifs. m(Fe) + m(O₂) = m(oxyde) = 5,6 + 1,6 = 7,2 g." Feedback mauvaise reponse B : "Non. 1,6 g est la masse de dioxygene seul. La masse totale des produits = 5,6 + 1,6 = 7,2 g." Feedback mauvaise reponse D : "Non. Tu as peut-etre fait la soustraction. La conservation de la masse : m(produits) = somme des reactifs = 7,2 g."
Question 2
Une solution contient un seul type de cation parmi Cu²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺ et Fe²⁺. On donne les observations lors de l’ajout de soude : Cu²⁺ → bleu ; Fe³⁺ → rouille ; Mg²⁺ → blanc ; Fe²⁺ → vert. On observe un précipité blanc. Quel cation est présent ?
Tip : Consulte mentalement le tableau des tests d'ions. Comparer la couleur observée aux quatre observations fournies.
- ◻ A) Ion cuivre Cu²⁺ (precipite bleu)
- ◻ B) Ion fer III Fe³⁺ (precipite rouille)
- ✅ C) Ion magnésium Mg²⁺ (précipité blanc)
- ◻ D) Ion fer II Fe²⁺ (precipite vert)
Feedback bonne reponse : "Parfait ! Parmi les quatre cations annoncés, le précipité blanc correspond à Mg²⁺. Les ions Cu²⁺ donnent du bleu, Fe³⁺ du rouille, Fe²⁺ du vert." Feedback mauvaise reponse A : "Non. L'ion Cu²⁺ donne un precipite BLEU avec la soude. Le precipite blanc oriente vers Mg²⁺." Feedback mauvaise reponse B : "Non. L'ion Fe³⁺ donne un precipite ROUILLE (brun orangé) avec la soude. Ici le precipite est blanc." Feedback mauvaise reponse D : "Non. L'ion Fe²⁺ donne un precipite VERT avec la soude. Ici le precipite blanc pointe vers Mg²⁺."
Question 3
À 25 °C, le jus de citron vert cultive a La Reunion a un pH de 2,5. La solution de bicarbonate de soude que certains peintres utilisent pour nettoyer leurs pinceaux a un pH de 8,4. Laquelle de ces affirmations est correcte ?
Tip : Sur l'echelle de pH : pH < 7 = acide, pH = 7 = neutre, pH > 7 = basique (alcalin).
- ✅ A) Le jus de citron est acide ; la solution de bicarbonate est basique
- ◻ B) Le jus de citron est basique ; la solution de bicarbonate est acide
- ◻ C) Les deux solutions sont neutres car proches de 7
- ◻ D) On ne peut pas conclure sans connaitre la concentration
Feedback bonne reponse : "Excellent ! pH 2,5 < 7 → acide. pH 8,4 > 7 → basique. L'echelle de pH est un outil fondamental en chimie." Feedback mauvaise reponse B : "Non. Tu as inverse les conclusions. pH < 7 = acide (citron = 2,5), pH > 7 = basique (bicarbonate = 8,4)." Feedback mauvaise reponse C : "Non. Pour etre neutre, il faut pH = 7 exactement. 2,5 est tres acide et 8,4 est clairement basique." Feedback mauvaise reponse D : "Non. Le pH seul suffit pour determiner le caractere acide ou basique d'une solution."
Theme 2 — Mouvements (masse, poids, gravitation)
Question 4
Le rover Curiosity a une masse de 900 kg. Sur Terre, g = 9,8 N/kg. Sur Mars, g = 3,7 N/kg. Quel est son poids sur Mars ?
Tip : Le poids P = m × g. La masse ne change pas (c'est une propriete de la matiere), mais le poids depend de g.
- ◻ A) 900 N (son poids est sa masse)
- ◻ B) 8 820 N (poids sur Terre)
- ✅ C) 3 330 N
- ◻ D) 243 N
Feedback bonne reponse : "Parfait ! P = m × g = 900 × 3,7 = 3 330 N sur Mars. La masse reste 900 kg partout, mais le poids change selon la planete." Feedback mauvaise reponse A : "Non. La masse (900 kg) et le poids (en N) sont deux grandeurs differentes. P = m × g avec g de Mars." Feedback mauvaise reponse B : "Tu as utilise g de la Terre (9,8 N/kg). La question demande le poids sur Mars (g = 3,7 N/kg). P = 900 × 3,7 = 3 330 N." Feedback mauvaise reponse D : "Non. Verifie ton calcul : 900 × 3,7 = 3 330 N. Tu as peut-etre divise au lieu de multiplier."
Question 5
Sur la route du Tampon (La Reunion), une voiture roule a 90 km/h = 25 m/s. Le temps de reaction du conducteur est 1 s. Quelle est la distance parcourue pendant ce temps de reaction ?
Tip : Pendant le temps de reaction, le vehicule n'a pas encore freine. d = v × t avec v en m/s.
- ◻ A) 9 m
- ◻ B) 90 m
- ✅ C) 25 m
- ◻ D) 0,036 m
Feedback bonne reponse : "Bravo ! d = v × t = 25 × 1 = 25 m. Pendant le temps de reaction, la voiture parcourt 25 m sans freiner. Indispensable pour la securite routiere !" Feedback mauvaise reponse A : "Non. Tu as utilise 90 km/h directement. Il faut d'abord convertir en m/s : 90 km/h = 25 m/s. d = 25 × 1 = 25 m." Feedback mauvaise reponse B : "Non. d = v × t = 25 × 1 = 25 m, pas 90 m. Ne confonds pas la vitesse en km/h avec la distance." Feedback mauvaise reponse D : "Non. Tu as peut-etre divise. d = v × t = 25 m/s × 1 s = 25 m."
Theme 3 — Energie (puissance electrique, energie cinetique)
Question 6
On modélise un chauffe-eau par une résistance électrique. Il fonctionne sous U = 230 V avec I = 17,4 A. Quelle est sa puissance ?
Tip : Utilise le triangle de la puissance. P = U × I (avec U en V, I en A, P en W).
- ◻ A) 13,2 W
- ◻ B) 247,4 W
- ✅ C) 4 002 W
- ◻ D) 40 020 W
Feedback bonne reponse : "Parfait ! P = U × I = 230 × 17,4 = 4 002 W ≈ 4 kW. C'est typique d'un chauffe-eau electrique." Feedback mauvaise reponse A : "Non. P = U × I = 230 × 17,4 = 4 002 W. Tu as peut-etre divise au lieu de multiplier." Feedback mauvaise reponse B : "Non. Tu as additionne U + I au lieu de les multiplier. P = U × I = 230 × 17,4 = 4 002 W." Feedback mauvaise reponse D : "Non. 230 × 17,4 = 4 002 W. Attention a la position de la virgule dans ton calcul."
Question 7
Une famille réunionnaise consomme 300 kWh en un mois. Dans cet exercice, le prix fictif est 0,18 €/kWh, tous les postes proportionnels inclus. Quel est le coût de cette consommation, hors abonnement et autres montants fixes ?
Tip : Montant = consommation (kWh) × prix unitaire (€/kWh). Pas de conversion d'unites necessaire ici.
- ✅ A) 54 €
- ◻ B) 5,4 €
- ◻ C) 540 €
- ◻ D) 1 666 €
Feedback bonne reponse : "Bravo ! 300 × 0,18 = 54 €. Savoir lire une facture d'electricite est une competence du socle commun !" Feedback mauvaise reponse B : "Non. 300 × 0,18 = 54 €, pas 5,4 €. Attention a la position de la virgule." Feedback mauvaise reponse C : "Non. 300 × 0,18 = 54 €, pas 540 €. Tu as peut-etre multiplie par 1,8 au lieu de 0,18." Feedback mauvaise reponse D : "Non. Tu as divise au lieu de multiplier. Montant = 300 × 0,18 = 54 €."
Theme 4 — Signaux (son, echo, numerique)
Question 8
Sur un oscillogramme, on mesure une periode T = 5 ms. Quelle est la frequence de ce son ? Est-il audible par un humain ?
Tip : f = 1/T. Convertis d'abord T en secondes (1 ms = 0,001 s). L'audible humain : 20 Hz a 20 000 Hz.
- ◻ A) 5 Hz — non audible (infra-son)
- ◻ B) 500 Hz — audible
- ✅ C) 200 Hz — audible
- ◻ D) 20 000 Hz — limite de l'audible
Feedback bonne reponse : "Excellent ! T = 5 ms = 0,005 s. f = 1/0,005 = 200 Hz. Audible (entre 20 et 20 000 Hz). Correspond a une note grave." Feedback mauvaise reponse A : "Non. T = 5 ms = 0,005 s. f = 1/0,005 = 200 Hz, pas 5 Hz. Tu n'as pas converti les ms en s." Feedback mauvaise reponse B : "Non. T = 0,005 s. f = 1/0,005 = 200 Hz, pas 500 Hz. Attention au calcul : 1 ÷ 0,005 = 200." Feedback mauvaise reponse D : "Non. 20 000 Hz correspondrait a T = 1/20 000 = 0,00005 s = 0,05 ms. Ici T = 5 ms → f = 200 Hz."
Question 9
Les dauphins observes au large de La Reunion utilisent l'echolocation. Un dauphin emet un ultrason et recoit l'echo 0,06 s plus tard. La vitesse du son dans l'eau de mer est 1 500 m/s. A quelle distance se trouve la proie ?
Tip : L'echolocation fonctionne comme le sonar : le son fait un aller-retour. d = (v × t) / 2.
- ◻ A) 90 m
- ✅ B) 45 m
- ◻ C) 25 000 m
- ◻ D) 0,04 m
Feedback bonne reponse : "Bravo ! d = (v × t) / 2 = (1 500 × 0,06) / 2 = 90 / 2 = 45 m. Toujours diviser par 2 pour un echo !" Feedback mauvaise reponse A : "Attention ! Tu as oublie de diviser par 2. Le son fait l'aller ET le retour. d = (1 500 × 0,06) / 2 = 45 m." Feedback mauvaise reponse C : "Non. Tu as peut-etre multiplie la vitesse par 1/t. d = v × t / 2 = 1 500 × 0,06 / 2 = 45 m." Feedback mauvaise reponse D : "Non. d = 1 500 × 0,06 / 2 = 45 m. Tu as peut-etre divise la vitesse par t."
Question 10
Une photo du Piton de la Fournaise a une définition de 2 000 × 1 500 pixels. Chaque pixel est code sur 3 octets. Apres compression JPEG, le fichier fait 1,5 Mo. Quel est le facteur de compression (taille des données pixels initiales / taille du fichier compressé), en négligeant les en-têtes initiaux ? (1 Mo = 1 000 000 octets)
Tip : Calcule d'abord la taille originale (pixels × profondeur), puis compare a la taille compressee.
- ◻ A) Facteur de 3 (la taille originale est 3 fois plus grande)
- ◻ B) Facteur de 7,5
- ✅ C) Facteur de 6 (9 Mo → 1,5 Mo)
- ◻ D) Facteur de 20
Feedback bonne reponse : "Parfait ! Taille originale = 2 000 × 1 500 × 3 = 9 000 000 octets = 9 Mo. Facteur = 9 / 1,5 = 6. La compression JPEG divise la taille par 6 !" Feedback mauvaise reponse A : "Non. Taille originale = 2 000 × 1 500 × 3 = 9 Mo (pas 4,5 Mo). Facteur = 9 / 1,5 = 6." Feedback mauvaise reponse B : "Non. Le facteur est un rapport : 9/1,5=6. La soustraction 9−1,5=7,5 Mo donne une différence de tailles, pas le facteur." Feedback mauvaise reponse D : "Non. Taille originale = 9 Mo. Facteur = 9 / 1,5 = 6, pas 20. Tu as peut-etre fait 30 / 1,5."
Tips — Aide-memoire
Fiches de revision rapide — Les 4 grands themes du DNB.
Tip 1 — Matiere : reactions chimiques et loi de conservation
A retenir : Lors d'une reaction chimique, la masse totale est conservee (loi de Lavoisier). Les atomes se reorganisent mais ne disparaissent pas. L'equation de reaction est equilibree (meme nombre d'atomes de chaque cote).
Formule : m(reactifs) = m(produits)
Piege a eviter : Croire que la masse diminue si un gaz est produit. Si le systeme est ferme, la masse est conservee. Si un gaz s'echappe, la masse du solide/liquide diminue mais le gaz a une masse.
Tip 2 — Mouvements : masse, poids et gravitation
A retenir : La masse (en kg) est une propriete intrinseque — elle ne change pas selon la planete. Le poids (en N) depend du champ de pesanteur g de la planete. Sur Terre, g ≈ 9,8 N/kg. Sur la Lune, g ≈ 1,6 N/kg. Sur Mars, g ≈ 3,7 N/kg.
Formule : P = m × g (avec P en N, m en kg, g en N/kg)
Piege a eviter : Confondre masse et poids. "Mon poids est de 60 kg" est incorrect. La masse est 60 kg, le poids est environ 588 N (sur Terre).
Tip 3 — Energie electrique : puissance et energie
A retenir : La puissance P (en watts) indique la rapidite avec laquelle l'energie est consommee. L'energie E (en joules ou kWh) est la puissance multipliee par le temps.
Formule : P = U × I | E = P × t | 1 kWh = 3 600 000 J
Piege a eviter : Confondre puissance (W) et energie (J ou kWh). La facture EDF indique l'ENERGIE consommee (kWh), pas la puissance.
Tip 4 — Signaux sonores : echo et sonar
A retenir : Le son se propage a 340 m/s dans l'air et ≈ 1 500 m/s dans l'eau. L'echo est la reflexion du son : le son fait aller + retour. Pour trouver la distance, diviser par 2 le resultat de v × t.
Formule : d = (v × t) / 2
Piege a eviter : Oublier de diviser par 2 ! C'est l'erreur la plus frequente dans les exercices d'echo et de sonar au DNB.
Tip 5 — Signaux numeriques : codage et calculs
A retenir : 1 octet = 8 bits. La taille d'une image = largeur × hauteur × profondeur. Pour un son mono non compressé, taille des données = durée × fréquence d’échantillonnage × profondeur ; en stéréo, multiplier aussi par deux. Le numerique est robuste au bruit car les valeurs 0 et 1 sont facilement regenerees.
Formule : Taille image = Nb_pixels × profondeur (octets/pixel) | Nb_pixels = L × H
Piege a eviter : Oublier de convertir les unites (ko, Mo, Go). 1 ko = 1 000 octets, 1 Mo = 1 000 000 octets.
Drag the Words — Texte a trous
Glisse les mots au bon endroit dans le texte.
Exercice 1 — Reactions chimiques (Theme Matiere)
Lors d'une reaction chimique, les atomes se reorganisent mais ne disparaissent pas. La masse totale est conservee : c'est la loi de Lavoisier. L'equation de reaction doit etre equilibree (meme nombre d'atomes de chaque cote de la fleche). Les substances initiales s'appellent les reactifs et les substances formees s'appellent les produits.
Feedback reussi : "Parfait ! Tu maitrises les notions fondamentales des reactions chimiques." Feedback incomplet : "Relis le cours sur les reactions chimiques. Les mots-cles : reactifs, produits, conservation, Lavoisier."
Exercice 2 — Masse et poids (Theme Mouvements)
La masse d'un corps, exprimee en kilogrammes, est la meme partout dans l'univers. Le poids d'un corps, exprime en newtons, depend du champ de pesanteur g du lieu. La relation est P = m × g. Sur la Lune, g est plus faible qu'sur Terre, donc le poids y est plus petit.
Feedback reussi : "Excellent ! Tu distingues bien masse et poids." Feedback incomplet : "Relis la section 'Masse et poids'. La formule P = m × g est indispensable au DNB."
Exercice 3 — Puissance et energie electrique (Theme Energie)
La puissance electrique P s'exprime en watts (W). Elle se calcule avec la formule P = U × I, ou U est la tension en volts et I est l'intensite en amperes. L'energie electrique E consommee s'obtient par E = P × t, ou t est le temps en secondes. Sur la facture EDF, l'energie est exprimee en kilowattheures (kWh).
Feedback reussi : "Bravo ! Tu maitrises puissance, energie et leurs unites." Feedback incomplet : "Relis la section 'Puissance et energie electrique'. Les triangles URI et E=Pt sont tes amis !"
Exercice 4 — Echo et sonar (Theme Signaux)
Le son est une vibration mecanique qui se propage dans les milieux materiels. Dans l'air, sa vitesse est d'environ 340 m/s. L'echo est le rebond du son sur un obstacle. Comme le son fait un aller-retour, on calcule la distance avec d = v × t / 2. Le sonar des bateaux de peche reunionnais utilise ce principe avec des ultrasons pour detecter les bancs de poissons.
Feedback reussi : "Parfait ! Tu appliques le principe de l'echo correctement." Feedback incomplet : "Relis la section 'Son et echo'. N'oublie jamais le ÷2 pour l'echo !"
Exercice 5 — Signaux numeriques (Theme Signaux)
Un signal numerique ne prend que des valeurs discretes, contrairement au signal analogique qui est continu. La plus petite unite d'information s'appelle le bit. Un octet est compose de 8 bits. La taille d'une image numerique depend du nombre de pixels et de la profondeur de codage. La compression permet de reduire la taille des fichiers pour les stocker ou les transmettre plus facilement.
Feedback reussi : "Excellent ! Tu maitrises le vocabulaire du numerique pour le DNB." Feedback incomplet : "Relis la section 'Signaux numeriques'. Les mots-cles : bit, octet, pixel, codage, compression."