Outils Informatiques et Internet Examen Session de Janvier 2011 ...

UNIVERSITE UHP - NANCY ILICENCE M-I-SPILicence M-I-SPI (Semestre 1)N°étudiant : ___________________Nom : __________________________Prénoms : ______________________Né(e) le : ______________________Outils Informatiques et InternetExamen Session de Janvier 2011 Durée : 1 h 30Aucun document autorisé - Calculatrice non autoriséeNe pas dégrafer les feuilles------------------------------Vous devez répondre aux questions posées dans les cadres correspondants.ATTENTION : Pour les questions à choix multiples (Q1,Q4), les réponses faussespeuvent entraîner une notation négative.------------------------------Question 1 :(1 point)Qu'est ce que le Web ?A. InternetB. Un ensemble de documents hypertextesC. Un réseau d'ordinateurs interconnectés avec son protocole de communicationD. Un réseau d'ordinateurs interconnectés avec son protocole de communication et desdocuments hypertextesQuestion 2 : (2 points : 1+1)1) Deux personnes (A et B) discutent à propos de l’adresse IP : A aimerait réaliser un réseau avec 3ordinateurs chez lui. Un des ordinateurs aura l’adresse 192.168.0.2. B lui dit que cela ne marchera pascar lui, B, a déjà un ordinateur avec l’adresse 192.168.0.2. dans son réseau. B a-t-il raison ? Etpourquoi ?1/7

UNIVERSITE UHP - NANCY ILICENCE M-I-SPI2) Réalisez un schéma de disque dur en indiquant un secteur, une piste, un plateau et un cylindre.Question 6 : (1 point : 0.5 + 0.5)Vous recherchez un fichier sur votre disque dur. Dans les cas suivants, quelle requête allez-vousutiliser dans votre navigateur de fichiers ? [exemple de requête : Monfichier*.*]1) Cas 1 : Vous savez que c’est un document OpenOffice Writer (traitement de texte) :2) Cas 2 : Vous savez que c’est un fichier dont le nom contient « exo » (ce mot peut être en début, aumilieu ou en fin de nom de fichier) :3/7

UNIVERSITE UHP - NANCY IQuestion 7 :(1 point)LICENCE M-I-SPIVous venez de recevoir un courriel électronique avec l’entête suivant:De : nom1@uhp-nancy.frA : destinataires inconnus:;Objet : Inscription UE23Vous connaissez la personne « nom1 » qui est une personne de l’université. Le contenu du courrielparle en effet d’un rappel d’une date limite d’inscription pour une UE susceptible de vous intéresser(ainsi que tous les étudiants de votre année). Cependant dans le champ « A », votre nom n’apparaîtpas, ni aucun autre d’ailleurs. Est-ce une erreur (soit de votre webmail ou soit lors d’envoi de courrielou soit d’un virus…) ou est-ce un comportement normal possible de la messagerie ? Expliquezpourquoi/comment.Question 8 :(1 point)Expliquez la différence entre la Netiquette, une charte et une loi.Question 9 :(1,5 point)Donnez les trois principales raisons de créer et/ou d’utiliser des styles dans un logiciel de traitement detexte ?4/7

UNIVERSITE UHP - NANCY IQuestion 10 :(1,5 point)LICENCE M-I-SPIUne petite bibliothèque aimerait faire une fiche descriptive pour tous ces livres. Voici un exemple defiche :Les MisérablesVictor Hugo(Fiche : 14)Résumé :Fantine, jeune mère célibataire, sans ressource, abandonnée alors qu'elle était enceinte, doit subvenir à ses besoins et à ceuxde sa fille, Cosette ; elle la confie donc à un couple d'aubergistes peu scrupuleux, les Thénardier. Jean Valjean, ancienforçat, décide de recouvrer sa dignité et commence à aider Fantine, qu'il rencontre par hasard dans son usine…Information :Catégorie: classiqueEmprunté le : 12/12/2006Rendu le : 3/01/2007Pour réaliser une fiche de ce type, combien de styles de paragraphe définiriez-vous ? Définissezchacun des styles (police, taille, alignement…)5/7

UNIVERSITE UHP - NANCY ILICENCE M-I-SPIQuestion n°11 : (7 points : 1,5 + 1 + 1,5 + 2 + 1)Mme Dupont a ouvert une boutique « Tout pour quelques euros » au centre ville. Elle décide de faireune étude des sommes dépensées par ses clients. Dans la feuille de tableur, elle a enregistré lesdonnées de 10 clients. Tout ce qu’elle a saisi au clavier est en gras, le reste est issu de formules qu’ellea tapées.1) Donnez la formule écrite en R3 qui permet d’obtenir le nombre de personnes de sexe « F » parmi les10 clients. Faites en sorte que cette formule puisse être étirée automatiquement en R4 (et donc compterle nombre de personnes de sexe « M »).2) Donnez la formule écrite en O4 qui calcule la somme totale dépensée par les client(e)s ayant réaliséleurs achats (c'est-à-dire avec un « oui » en ligne 6). Pour cette question le type d’adressage(absolu/relatif) ne sera pas noté.3) Dans la cellule S3, on a la formule =SOMME.SI(D3:M3;Q3;D4:M4) qui produit l’affichage du nombre36. Expliquez comment cette formule a pu donner ce nombre. Puis placez les $ qui ont été ajoutés dansla formule de S3 avant de la recopier dans la cellule S4.Effet de la formule =SOMME.SI(D3:M3;Q3;D4:M4) :Formule de S3 avec les $ :6/7

UNIVERSITE UHP - NANCY ILICENCE M-I-SPI4) Mme Dupont aime bien utiliser l’outil graphique du tableur. Pour réaliser ce graphique, quelle plagede cellules a-t-elle sélectionnée et comment, et quels éléments du graphique a-t-elle modifiés etcomment ?Plage de cellules sélectionnée (et de quelle manière):Liste des éléments modifiés :Méthode de modification :5) Pour réaliser le tableau des cellules Q2 à S5, Mme Dupont aurait pu utiliser un outil plus élaboré dutableur, au lieu de le faire à partir de formules, à condition de disposer ses données de façon différente(en inversant lignes et colonnes afin d’avoir des intitulés en première ligne et non en premièrecolonne). Quel est le nom de cet outil dans le tableur ? Et à partir de quelles cellules de départ (c’est-àdireles cellules que l’on devrait positionner autrement pour utiliser l’outil) ?Outil utilisé :Plage de cellules de départ :7/7

UE: Découverte InfoEXAMENDurée : 2hAnnée 2010-2011Exercice 1 : Tableaux HTML1. Ecrire une page HTML qui contient le tableau suivant :Valeur (million d’euros)Pays Import ExportFrance 2.5 10.3Grande Bretagne 1.4 8.6Pays Bas 3.6 5.1Espagne 12.4 1.3Total 19.9 25.3Différence (I-E) -5.42. Le même tableau mais en alternant les couleurs des lignes des pays.3. Le même tableau mais avec la fusion suivant le contenu des cellules.1 23A BC D4 5 6Exercice 2 : CSSEcrire la feuille de style associée à la page web représentée par la figure1.La source HTML ainsi que la figure1 se trouve en annexe.Exercice 3 : Formulaire PHP1- Proposer un fichier HTML qui permet la saisie du formulaire ci-dessous, ainsi que le programme php qui donne le résultataffiché.Résultat affiché :Cher M gaston ducheminNous vous remercions de votre réponse et de votre franchise. Nous sommes heureux que vous soyez contentNous ferons tout pour que vous le restiez. Nous vous confirmons tout cela par courrier électronique à votre adressegaston@toutvabien.fr

2- Proposer un fichier HTML qui permet la saisie du formulaire ci-dessous.Proposer ensuite le programme PHP qui récupère les mots mot1 et mot2 et les placent aléatoirement dans le tableau résultat.Dimension1 représente la taille de la colonne du tableau, dimension2 représente la taille des lignes du tableau.Résultat affiché :Exercice 4 : Formulaire PHP-MYSQLVous trouverez en annexe la description de la base ainsi que les différentes tablesPour chacune des questions ci-dessous proposer le formulaire et le programme PHP associé.1 – Insertion de données dans une table à partir d’un formulaireFormulaire de saisie :Vous vérifiez que tous les champs du formulaire sont saisis ; si nécessaire vous retournez en saisie sur le formulaire en affichantles valeurs déjà saisies.Vous affichez soit un message d’erreur (insertion impossible) soit un message de bonne fin de l’insertion.

2 – Saisie et exécution de requêtes SQLVous saisissez une requête SQL quelconque (de type select) dans une zone textarea d’un formulaire et vous affichez le résultat dela requête dans un tableau.Formulaire de saisie :Résultat affiché :4 – Questions diverses:a- On doit afficher des données SQL triées via PHP. Vaut-il mieux faire le tri avec MYSQL ou avec PHP ? (justifier).b- J'ai un portable avec un serveur SQL et un serveur web (par exemple WAMP sous Windows). Comment transférer ma base demon portable vers une autre machine qui dispose du même environnement.

Annexe :

Le code HTML de la figure 1Test de CSSTable des matièresIntroductionExemple de texteUne sous section...Exemple de tableau à couleurs de lignes alternéesColonne 1Colonne 2Colonne 3ProgrammationlangagePHPRéseauxtypeTCP/IPFormationDESSInformatiqueVilleOrléansSologneGéographieMontagneMont BlancElectionPrésidentielleAmusantMédecineScienceInexacteIntroductionUn nouveau millénaire commence et les nouveaux outils informatiquesnées des recherches de ces trois dernières décennies autour de laProgrammation Logique apportent de nouvelles solutions pour résoudrede nombreux problèmes complexes. La Programmation par Contraintes, issuede la Programmation Logique, des techniques de satisfaction decontraintes en Intelligence Artificielle (CSP) et la recherche opérationnelleconnaît depuis plusieurs années un succès industriel croissant et unediffusion de plus en plus grande. Il est certain que la décennie quicommence ne fera que confirmer ce développement.Exemple de textecet ouvrage est le recueil des contributions sélectionnées etprésentées aux dixièmes journées Francophones de Programmation enLogique et de programmation par Contraintes (JFPLC'2001). Les thèmesprincipaux abordés cette année concernent les problèmes desatisfaction de contraintes, la programmation avec contraintes, lalogique, les agents intelligents et les environnements deprogrammation.Une sous sectionUn nouveau millénaire commence et les nouveaux outils informatiquesnées des recherches de ces trois dernières décennies autour de laProgrammation Logique apportent de nouvelles solutions pour résoudrede nombreux problèmes complexes. La Programmation par Contraintes, issuede la Programmation Logique, des techniques de satisfaction decontraintes en Intelligence Artificielle (CSP) et la recherche opérationnelleconnaît depuis plusieurs années un succès industriel croissant et unediffusion de plus en plus grande. Il est certain que la décennie quicommence ne fera que confirmer ce développement.Cet ouvrage est le recueil des contributions sélectionnées etprésentées aux dixièmes journées Francophones de Programmation enLogique et de programmation par Contraintes (JFPLC'2001). Les thèmesprincipaux abordés cette année concernent les problèmes desatisfaction de contraintes, la programmation avec contraintes, lalogique, les agents intelligents et les environnements deprogrammation.

Licence 1, semestre 2Informatique pour les scientifiquesJanvier 2010 durée : 2 heuresDocuments autorisésL’énoncé comprend deux pages. Le barème est indicatif. Les exercices sont indépendants, en revanche, lesquestions des exercices peuvent ne pas l’être. La concision, la clarté et la lisibilité des réponses sont de rigueur (ilen sera tenu compte lors de la correction). Par exemple, il est demandé que les algorithmes soient soigneusementindentés et que les notations décrites en cours soient respectées.Ex. 1. (9 points)On considère le type vecteur des éléments d’un espace vectoriel de dimension 3 sur IR. C’est un enregistrementdont les champs sont X, Y et Z, chacun étant de type réel. Ainsi, le réel de coordonnées 5., -3. et 2. s’écritécrire_X(5., écrire_Y(-3., écrire_Z(2., Vnul())))où Vnul est le constructeur sans argument représentant le vecteur nul −→ 0 .Q1 (3 pts) Écrivez une implantation en C du type vecteur. On n’écrira pas les fonctions testant cette implantation.Q2 (1 pt) Écrivez une fonction C qui calcule a −→ u : la multiplication par un réel a d’un vecteur −→ u . On rappelle quesi les coordonnées de −→ u sont x−→ u , y−→ u et z−→ u , alors, les coordonnées de a −→ u sont ax−→ u , ay−→ u et az−→ u .Q3 (1 pt) Écrivez une fonction C qui calcule la somme de deux vecteurs −→ u et −→ v . On rappelle que si les coordonnéesde −→ u sont x−→ u , y−→ u et z−→ u et que les coordonnées de −→ v sont x−→ v , y−→ v et z−→ v , alors les coordonnées de −→ u + −→ v sontx−→ u + x−→ v , y−→ u + y−→ v et z−→ u + z−→ v .Q4 (1 pt) Écrivez une fonction C qui calcule le produit scalaire −→ u · −→ v de deux vecteurs −→ u et −→ v . On rappelle quesi les coordonnées de −→ u sont x−→ u , y−→ u et z−→ u et que les coordonnées de −→ v sont x−→ v , y−→ v et z−→ v , −→ u · −→ v est le réelx−→ u x−→ v + y−→ u y−→ v + z−→ u z−→ v .Q5 (1 pt) Écrivez une fonction C testant si deux vecteurs sont orthogonaux. On rappelle que −→ u et −→ v sont orthogonauxsi −→ u · −→ v = 0.Q6 (1 pt) Écrivez une fonction C qui calcule la norme euclidienne ‖ −→ u ‖ d’un vecteur −→ u . On rappelle que ‖ −→ u ‖ =√ −→u · −→ u . On rappelle également que la bibliothèque C standard math.h contient la fonction sqrt qui calcule laracine carrée d’un réel.Q7 (1 pt) Écrivez une fonction C qui calcule la distance euclidienne d( −→ u , −→ v ) entre deux vecteurs −→ u et −→ v . Onrappelle que d( −→ u , −→ v ) = ‖ −→ v − −→ u ‖ et que −→ v − −→ u = −→ v + (−1) −→ u .Ex. 2. (5 points)Soit liste, le type des listes dont les éléments sont des booléens (de type booléen). Dans cet exercice on pourrautiliser les opérations primitives des listes (l_vide, cons, est_vide, prem et reste) et des booléens (non , etet ou). On pourra aussi utiliser l’opération non primitive longueur sur les listes et les opérations usuelles sur lesentiers naturels (par exemple, 0, 1, +, , etc.).Q1 (1,5 pts) Écrivez le profil et un jeu d’axiomes de l’opération conjonction qui à une liste L associe FAUX si unau moins des éléments de L vaut FAUX, et VRAI, sinon.

Q2 (1 pt) Écrivez le profil et un jeu d’axiomes de l’opération nb_vrais qui à une liste L associe le nombred’éléments de L égaux à VRAI.Q3 (1 pt) Écrivez le profil et un jeu d’axiome(s) de l’opération vote qui à une liste L associe VRAI si et seulementsi le nombre d’éléments égaux à VRAI dans L est supérieur ou égal au nombre d’éléments égaux à FAUX.Q4 (1,5 pts) On considère que L représente les opinions d’une personne sur une question précise : le n ème élémentde L est sa réponse le jour numéro n. Par exemple, siL = (VRAI FAUX FAUX FAUX VRAI VRAI VRAI FAUX)alors, la personne a changé d’opinion 3 fois.Écrivez le profil et un jeu d’axiomes de l’opération nb_changements qui à une liste L associe le nombre dechangements d’opinion de cette personne.Ex. 3. (6 points)Cet exercice vise à une manipulation (très simplifiée) de textes. Un texte est une chaîne de caractères quelconque.On considère comme unique caractère de séparation entre les mots le caractère espace (' ') et on oublie tous lessymboles de ponctuation. Dans un premier temps, pour simplifier, on supposera :(a) Que le caractère espace n’apparaît ni en début ni en fin de chaîne ;(b) Que le caractère espace n’apparaît jamais deux fois de suite.Le texte suivant respecte ces hypothèses :"Le chat mange la souris" (*)Q1 (1 pt) Écrivez une fonction C qui, à un texte respectant les hypothèses ci-dessus, associe le nombre de motsqu’il contient.Par exemple, le texte (*) contient 5 mots.Q2 (1,5 pts) Écrivez une fonction C qui affiche tous les mots d’un texte, un par ligne, en faisant précéder chaquemot par son numéro et un espace.L’appel à cette procédure sur le texte (*) donnera :1 Le2 chat3 mange4 la5 sourisRappel : Si x est une expression de type char (caractère), l’affichage de la valeur de x peut se faire par la procédureprintf de la librairie standard stdio.h de la façon suivante :printf ("%c", x) ;Q3 (1,5 pts) Écrivez une fonction C qui à un texte T et un entier naturel n associe le n ème mot de T.Ainsi, cette fonction associe au texte (*) et à l’entier 2 la chaîne de caractères "chat".Q4 (1 pt) Écrivez une fonction C qui à un texte associe le tableau des mots de ce texte.Ainsi, cette fonction doit associer au texte (*) le tableau TM de 5 chaînes de caractères tel que TM[0] vaut "Le",TM[1] vaut "chat", ..., TM[4] vaut "souris".Q5 (1 pt) À présent, on veut pouvoir traiter un texte qui ne respecte pas les hypothèses (a) et (b). Pour cela, écrivezune fonction C qui prendra en paramètre un texte T et retournera un texte respectant (a) et (b) obtenu en enlevantde T les espaces en trop.Ainsi, si ce texte estalors cette fonction retournera un texte égal à (*)." Le chat mange la souris "

UNIVERSITE HENRI POINCARE NANCY IFACULTE DES SCIENCESEXAMEN DE JANVIER 2011Licence LCMA - 1ère annéeAnalyse 1 - Semestre d’automneCalculatrices non autoriséesDurée du sujet : 3HResponsable : G. EguetherDocuments non autorisésExercice 1Calculer la dérivée n−ième de la fonction f définie sur R \ {−1,1} parf(x) = 1x 2 − 1 .Exercice 21) Soit f une fonction deux fois dérivable sur I = [0, 1] et a dans I. Pour tout x de I exprimerf(x) à l’aide de la formule de Taylor-Lagrange à l’ordre 1 en a.2) On suppose de plus que f(0) = 0, que f(1) = 1 et que f ′ (0) = f ′ (1) = 0.a) Faire un dessin illustrant cette situation.b) On veut montrer qu’il existe c dans ]0, 1[ tel que |f ′′ (c)| ≥ 4.(i) En appliquant 1) successivement à a = 0 et x = 1/2, puis à a = 1 et x = 1/2, montrer qu’ilexiste u et v dans ]0, 1[ tels quef ′′ (u) − f ′′ (v) = 8.(ii) En déduire que4 ≤ 1 2 (|f ′′ (u)| + |f ′′ (v)|).(iii) Conclure.Exercice 3Calculer les intégralesI =∫π/40dxcos 4 x∫πet J =0xsin xcos xdx.T.S.V.P

Exercice 4Pour tout x réel on posef(x) =114 + x 4 et F(x) =a) Montrer que F est impaire et trouver le signe de F(x).b) Calculer F ′ (x) pour tout x réel et étudier son signe.c) Montrer que pour tout x réel, |F(x)| ≤ 1/15.∫ 2xxf(t)dt .d) Montrer que pour x > 0, on aEn déduire la limite de F à +∞.F(x) ≤ 724x 3 .e) Donner l’allure de la courbe représentative de F.f) Montrer qu’à l’infiniF(x) = 724 x−3 + ◦(x −6 ).Exercice 5On veut étudier la courbe paramétrée définie parx(t) = tan t + sin t et y(t) = 1cos t .a) Préciser le domaine de définition et la période.b) Montrer que la courbe présente une symétrie que l’on précisera.c) Faire le tableau de variation sur le domaine réduit.d) En cherchant un équivalent, trouver la limite de y′ (t)x ′ (t)lorsque t tend vers π.e) Exprimer y(t)−x(t)+1 comme produit de facteurs, puis trouver sa limite en π/2 et en déduirele comportement de la courbe quand t tend vers π/2.f) Tracer la courbe.

Nom:Numéro d'étudiant:S2 Licence Maths / Informatique / SPI : ANGLAIS.December 2010A) Comprehension Questions.Read the text and say if the following statements are TRUE or FALSE, then JUSTIFY your answer.Justifiez votre réponse en citant le texte et, si nécessaire, avec une phrase expliquant votre choix. Ne recopiez pasplus d'une phrase. Les réponses du style : « § 2, l 2-4 » ne seront pas acceptées.1) The journalist is dissatisfied with present state of robotics. T / F2) Scientists already have the knowledge that will allow them to make progress in AI. T / F3) The best way to make advances in A.I is to study humans. T / F4) A big advance in AI will probably happen soon. T / F5) Even if a human finds something easy to do, this is not necessarily the case for a robot. T / F6) UMan can climb stairs. T / F7) The journalist thinks that robots should look as much like humans as possible. T / F8) Future robots will only work in a military capacity. T / F9) People in Japan use robots to care for their children. T / F10) Whiteley thinks that using robots will reduce the cost of carrying out various different tasks.T / F/20

B) VocabularyGIVE VERBS IN THE INFINITIVE AND NOUNS AS SINGULAR1) Find synonyms in the text for the following words or expressions:Lines 1 to 53uninteresting work that must be done: _____________________to predict: ____________________widespread: ____________________the necessary means: ____________________to need: ____________________a major development: ____________________to present someone with a difficult problem: _______________________________________unimportant: ____________________a disadvantage: ____________________2) Find the English translation in the text fir the following words:Lines 1 to 61difficile : ____________________vaincre: ____________________permettre: ____________________se réaliser: ____________________une poignée de: ____________________Lines 63 to end:au-delà : ____________________exécuter: ____________________actuellement: ____________________accomplir: ____________________à court terme (adj): ____________________omniprésent: ____________________/20

5101520253035404550Where's My Robot?They were going to be the future - an army of mechanised manservants that would do everything for us.But they have never arrived. Tired of waiting, Oliver Moreland goes in search of his own personalrobot.It's something science fiction has been promising us for nigh on a century - a utopian future where we all havea robot helper to take the drudgery out of life. They would walk and talk, cook and clean, take the rubbish outand, if you're into that kind of thing, even have sex with you.But now the future's here - and our cybernetic servants are nowhere to be seen. Have the science fiction writers- who rightly forecasted men on the Moon, nuclear power and the internet - got it all wrong this time? Arerobots harder to build than we thought? Or have scientists and engineers simply decided they've got betterthings to do?To be fair, we do have some household robots - washing machines, dishwashers and tumble dryers are allcommonplace. And now we've been joined by a clutch of other chore-busting machines. "We are seeing robotsperform single functions like vacuuming, window cleaning and folding clothes," say Professor Noel Sharkey, ofthe University of Sheffield.That's all very well. But who really wants to fill their already-cluttered home with a legion of robot vacuums,robot floor mops, and robot trouser presses? What we want is one all-singing, all-dancing C-3 PO that can dothe lot.And this is where things start to get tricky because it means developing robots that don't just follow a preset listof instructions but actually make up their own instructions as they go along. They need to be able to take ageneral directive, like "wash my pants", and have the wherewithal to go and do it. That means understandingwhat pants are, understanding that pants in this context doesn't mean the clean, neatly folded pair in your topdrawer and knowing where to go and find the pants (without bumping into the furniture on family china onroute). And then it needs to know that washing pants is different to say, washing the car. What we're afterrequires machines that can think.Imbuing robots with the power of reasoning is the job of artificial intelligence (AI) research. The term wascoined in 1956 by MIT computer scientist John McCarthy. Ever since, scientists, have been striving to nurtureconscious thought in a machine. Independent robotics researcher, Steve Grand, sums up the progress so far."There's one small challenge left: we don't have the faintest clue how to do any of it."Thinking about ThinkingWorse still, Grand is sceptical about whether present AI research is going to yield any progress. "We don'tunderstand how intelligence works. We haven't found the right paradigm yet," he says. He thinks the realbreakthrough can only come by studying the one thing we know can think already: ourselves. Only when weunderstand how thought arises in a biological brain, do we stand a chance of replicating the process withtechnology. When might that happen? "The trouble with breakthroughs is that you can never tell," he says.“Your guess is as good as mine,” he told me.It's not just building intelligence in a robot brain that's giving scientists a headache - another challenge theyhave yet to overcome is dealing with the complexity and unpredictability of the world. "Tasks humans considerto be trivial, such as moving from one side of the room to the other while avoiding both collisions with staticand moving obstacles, have proven to be far from straight-forward for robots," says Dov Katz of the Universityof Massachusetts.He does, however, have a solution. He's building robots that can learn about their environment and adapt to itas they go along. "What we're doing is building a learning framework that enables robots to figure out throughexperiences what aspects of the world are helpful for each task," he says. His robot, UMan, pokes and prods theworld around to figure out exactly what it needs to know. It certainly looks the business but it has one seriousdrawback: wheels. Until you get your retirement bungalow, UMan is clearly a no-go. Our droid needs legs.The first bipedal robot capable of human-like walking was called WL-3 and was developed at WasedaUniversity in Japan. It literally consisted of a pair of robot legs, wired to a computer. Since then, things haveprogressed. In 1986, Honda developed its first robot capable of walking on two legs. It was called Eo and wasstill rather primitive. Fourteen years later, Honda's research came to fruition when it unveiled the now-famousAsimo. The robot stunned the world with its balance and agility. It can even walk round corners and run at6km/h.

55606570758085There are now a handful of bipedal robots able to walk with ease, including the Hubo, a humanoid robotdeveloped at the Korean Institute of Science and Technology. Several Hubo have been built with veryconvincing life-like faces .Some would argue that if we are to accept robots into human society, then, as was the idea with Hubo, we doindeed need them to be as human-like as possible. However, not everyone shares this view. Professor ReidSimmons, computer scientist at Carnegie Mellon University, Pennsylvania, thinks that making humanoid robotstoo realistic is counter-productive. "An entity that closely resembles a person, but not exactly, will appeargruesome," he says. "Think of Zombies." Many scientists reject this argument but one quick look at some ofthe more realistic humanoid robots today, such a Repliee Q2 is enough to convince us that Reid has a point.Battle bots and butlersExperts are divided as to when robot assistants might finally become reality. But when they do arrive, it's safeto say applications will go beyond pouring martinis and washing your pants. Naturally, the military have beenquick to realise the value of robot recruits. There are already around 4000 robots in service in Iraq. They'recarrying out tasks like detonating roadside bombs and extracting wounded from the battlefield. Civilian robotscould work in dangerous environments too - carrying out repairs in extreme conditions, such as freezing cold,fighting fires and clearing toxic waste.The Japanese government has reportedly begun a programme to look into robots as carers and companions forthe elderly. And earlier this year, they press was filled with reports that robot nannies could even look after ourchildren. "They could be used by very busy parents who are working more and more from home," saysSharkey. "You can watch the child from a little window in the corner of your computer screen and talk to themin the robot's voice." Though Sharkey warns that there's a chance this could create a generation of social misfitswhose only role model is a robot.Graham Whiteley, of robotics firm Elumotion thinks the advent of a robotic workforce will remove thefinancial imperative from ventures that would otherwise be too expensive. "Robots don't get bored, anddepending on their source of power, their time isn't directly related to money," he says. "Tasks currentlyconsidered uneconomical could be achieved by robots - such as more extensive recycling."On the other hand, some roboticists believe that trying to second-guess the 'ultimate application' of a personalrobot is a short-sighted exercise. "It would be a very sophisticated, versatile tool that could do many things onits own," says Paulina Varshavkaya of MIT. “You can't really ask: what's the ultimate application of a personalcomputer? When we have personal robots, it will be a bit like that.”It seems those sentiments are shared in high places. In 2007, Bill Gates likened the current state of robotics tothe computer industry in the mid-1970s, when he and Paul Allen founded Microsoft. Gates envisions a futurewhere robots are as multi functional and ubiquitous as a home computer.If he's right, then we might finally get that utopia we were promised all those decades ago. So forget thedishes, leave the laundry and the ironing. C-3PO is on his way.

LCPC1U01CT MathématiquesExamen du 18 Janvier 2011, A 13, 9h00-11h00Documents et calculatrices interditsExercice 1. (8 points)On considère l’équation différentielle2x(1 + x 2 )y ′ + 2x 2 y + 2y + 5 = 01. Le champs de vecteur ⃗ F de composantes{P = 2x 2 y + 2y + 5Q = 2x(1 + x 2 )dérive-t-il d’un potentiel ?12. Montrer que le champs1 + x ⃗ 2 F dérive d’un potentiel sur R 2 et déterminer une fonction potentielle.3. On admet qu’il existe une (unique) fonction dérivable f : R → R qui satisfait f(x) = arctan x pourxtout x ≠ 0.i) Est-ce que f est paire, impaire, ou ni paire ni impaire ?ii) Calculer f ′ (0), ainsi que f(0) = lim x→0 f(x).iii) Étudier les variations de f (pour étudier le signe de f ′ (x) on pourra considérer la fonctionauxiliaire g(x) = x − (1 + x 2 )arctan x).Tracer le graphe de f.4. Tracer le graphe de la solution y(x) de l’Equation Différentielle qui satisfaisait y(1) = − 5π 8 .Exercice 2. (14 points) Intégrales doubles.1. Soit D = {(x,y) ∈ R 2 : x ≥ 0, y ≥ 0, x 2 + y 2 ≤ 1}. Calculer∫∫xy dx dy.2. Soit D = {(x,y) ∈ R 2 : x > 0, x 2 < y < 1}. Calculer∫∫(x + y) dx dy.3. Déterminer le volume du cône droit de hauteur h et de base un disque de rayon R.4. Calculer l’intégrale double ∫∫e x2 +y 2 dx dy.x 2 +y 2 ≤1Suggestion : passer en coordonnées polaires.5. Calculer l’intégrale double ∫∫où D est défini par : x + y ≤ 1, x ≥ 0, y ≥ 0.DDDln(1 + x + y) dx dy,1

6. Soit D = {(x,y) ∈ R 2 : 0 < x < y < π}. Calculer∫∫x 2 e xy dx dy.7. Calculer l’aire du domaine de R 2 défini par l’inégalité x24 + y29 ≤ 1.Exercice 3. (6 points) Résoudre les équations différentielles :1. ty ′ + y = t2t 2 , y(1) = 0.+ 12. y ′′ + 6y ′ + 13y = e −3x (cos 2x − 3sin 2x), y(0) = y ′ (0) = 1.3. y ′′ + 2y ′ − 3y = 0, y(0) = y ′ (0) = 1.D4. y ′′ + 2y ′ − 3y = sin t, y(0) = 9 10 , y′ (0) = 4 5 . 2

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY IFACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUESDIPLOME Licence Physique-Chimie Durée du sujet 2 heuresSUJET D’EXAMENEpreuve de Mécanique du PointSession de JanvierDate 17 Janvier 2011Horaire 13h30 – 15h30Nom des rédacteurs F. Favier, T. Gourieux,D. Schaniel, E. Aubert.Documents autorisésX Documents non autorisésX Calculatrices autoriséesCalculatrices non autorisées(toute réponse donnée sans argumentation ne sera pas comptabilisée)I) Question de cours1) Démontrez le théorème du moment cinétique – Que devient ce théorème dans le cas d’uneforce centrale ?II) Problème - satelliteSoit un satellite de masse m et repéré par le point M, en interaction gravitationnelle avec la Terre demasse M T , de rayon R T et de centre O. La Terre tourne sur elle-même avec une vitesse angulaireconstante (1 tour en 1 jour) dans le référentiel Ode centre O supposé galiléen, le plan del’équateur étant perpendiculaire à l’axe de rotation.Notations : Constante universelle de gravitation : GAltitude du satellite comptée depuis la surface de la Terre : hDistance centre de la Terre – satellite : h + R T .Préliminaires1) Donnez l’expression de la force gravitationnelle s’exerçant sur M en fonction de h (et des autres données du problème). On utilisera les vecteurs de base polaire ur, u que l’onreprésentera sur un schéma.2) Donnez l’expression de l’énergie potentielle de M en fonction de h; on choisira l’origine decette énergie telle que celle-ci soit nulle à l’infini ( Eph 0 ). La démonstration estdemandée.Partie I : à la surface de la Terre.Le satellite est posé à la surface de la Terre au niveau de l’équateur.1) Quel est le mouvement de M dans le référentiel O?2) Donnez l’expression de l’énergie cinétique de M en fonction des données du problème.3) En déduire l’expression de l’énergie mécanique du satellite posé à la surface de la Terre.1

Partie II : satellite en orbite basse.1) Justifiez que dans la suite du problème on se contentera de décrire des trajectoires dusatellite planes.Dans la suite du problème on supposera que la trajectoire du satellite décrite dans Oestcirculaire (et coplanaire avec le plan de l’équateur terrestre) et de centre O. L’altitude du satelliteest notée h 1 .2) Donnez et redémontrez l’expression générale des vecteurs position OM , vitesse v etaccélération a dans la base polaire ur, u .3) En appliquant le Principe Fondamental de la Dynamique :a) montrez que le mouvement circulaire décrit par M est nécessairement uniforme.b) Donnez l’expression de la norme v de la vitesse de M en fonction de h et desdonnées du problème.4) Donnez l’expression de l’énergie mécanique du satellite5) Qu’elle a été l’énergie nécessaire pour amener le satellite initialement posé à la surface de laTerre sur cette orbite d’altitude h 1 ?Partie III : satellite en orbite géostationnaireA partir de cette orbite basse d’altitude h 1 le satellite a été amené en orbite géostationnaire d’altitudeh 2 .Rappel : un satellite suit une orbite géostationnaire s’il est immobile par rapport au référentielterrestre.1) Qu’elle doit être dans Ola vitesse angulaire de rotation du satellite en orbitegéostationnaire ?2) Donnez l’expression de l’altitude h 2 de l’orbite géostationnaire en fonction de G, R T et .Application numérique : R T = 6400km, G = 6,67.10 -11 S.I., M T = 6.10 24 Kg.III) ExerciceSoit un point matériel M suivant une trajectoire d’équations paramétriques dans une baseorthonormée i , j,k :x t acosty t asin ttzt h 2où a, h, sont des constantes positive et t le temps.1) Déterminez l’expression du vecteur vitesse. Montrez que la norme de ce vecteur estconstante au cours du mouvement.2) Rappelez la formule de définition du vecteur de la base de Serret-Frenet. En déduire sonexpression en fonction de a, h, et t.3) Rappelez la formule de définition du vecteur n de la base de Serret-Frenet. En déduire sonexpression en fonction de et t.4) Rappelez la formule de définition du vecteur b de la base de Serret-Frenet. En déduire sonexpression en fonction de a, h, et t.5) Rappelez la première formule de Serret-Frenet. En déduire l’expression du rayon decourbure de la trajectoire R en fonction de a et h.2

IV) Exercice Bonus : 4 points bonus au maximumSoit une goutte d’eau en forme de demi-sphère adhérant sur une feuille de salade. Grâce à un panierà salade on fait effectuer un mouvement de rotation uniforme de rayon R à l’ensemble {feuille +goutte}. On cherche à déterminer l’expression de la vitesse de rotation à imprimer au panierpour essorer efficacement la salade. On négligera l’action de la pesanteur. La masse volumiquede l’eau sera notée .Lors du mouvement du panier, la goutte d’eau est donc soumise à deux forces :- une force d’adhérence sur la feuille de salade : F 2r où r est le rayon de la goutted’eau et une constante positive.- une force d’inertie due à la rotation du panier.1) Faire un schéma faisant apparaitre notamment le centre de rotation et les forces agissant surla goutte d’eau.2) Donnez l’expression de la force d’inertie s’appliquant sur la goutte d’eau.3) Ecrivez la condition pour que la goutte d’eau se détache de la feuille de salade.4) En déduire l’expression de la vitesse de rotation que doit avoir le panier pour que la saladesoit essorée, en fonction de , r , , R et .ad3

UNIVERSITE HENRI POINCARE - NANCY IFACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUESDIPLOME : LPC (L1PC-S1)Epreuve de : Atomistique et Liaisons ChimiquesSession de : janvier 2011Date :Horaire :SUJET D’EXAMENCODE APOGEE : LCPC1U04C1Durée du sujet : 1h30Nom du coordinateur : G. MonardCalculette autoriséeDocuments non autorisésExercice 1On considère la molécule N − 3 .– Proposer une structure de Lewis non cyclique pour N − 3qui respecte la règle de l’octet etpour laquelle l’atome d’azote central fait deux liaisons covalentes avec chacun de ses azotesvoisins.On nommera cette structure A dans la suite de l’exercice.– Proposer une structure de Lewis cyclique pour N − 3qui respecte la règle de l’octet et pourlaquelle deux atomes d’azote sont liés par une liaison covalente double (le troisième atomed’azote faisant une liaison covalente simple avec chacun des deux autres atomes d’azote)On nommera cette structure B dans la suite de l’exercice.– Proposer une structure de Lewis non cyclique pour N − 3qui respecte la règle de l’octet et pourlaquelle l’atome d’azote central fait une liaison covalente simple avec un de ses azotes voisinset une triple liaison avec l’autre.On nommera cette structure C dans la suite de l’exercice.– Pour chaque des formes de Lewis A, B et C, indiquer combien de formes mésomères peuventêtre écrites.L’observation de nombreuses molécules montre que les longueurs moyennes de liaison N–Nvalent 1,45 Å dans le cas d’une liaison simple (N–N), 1,25 Å dans le cas d’une liaison double(N=N), et 1,10 Å dans le cas d’une liaison triple (N≡N).– Expérimentalement, la molécule N − 3 est linéaire et la longueur de la liaison N–N dans N− 3vaut 1,18 Å.Parmi les structures de Lewis A, B et C, quel(s) est (sont) le(s) structure(s) compatible(s)avec ces données. (justifier par le modèle VSEPR et les formes mésomères)Exercice 2– Donner les configurations électroniques de Li, Li + et Li − .– Calculer le potentiel d’ionisation (PI : Li −→ Li + + e − ) du lithium en eV selon le modèle deSlater (cf. annexe)– Calculer l’affinité électronique (AE : Li + e − −→ Li − ) du lithium en eV selon le modèle deSlater1

– En utilisant la formule :χ M (Li) = 0,187(PI(Li) − AE(Li))où PI(Li) est le potentiel d’ionisation de Li (en eV) et AE(Li) représente l’affinité électroniquede Li (en eV), calculer l’électronégativité de Mulliken χ M (Li) du lithium.– Evaluer quelle liaison est la plus polaire entre S–Li et O–HDonnées : χ M (S) = 2,48 χ M (O) = 3,05 χ M (H) = 2,89Exercice 3On considère la molécule d’éthène C 2 H 4 .– Ecrire une structure de Lewis de la molécule d’éthène.– Indiquer la géométrie VSEPR autour de chaque carbone.– Nommer les orbitales moléculaires (σ, π, σ ∗ , et π ∗ ) qui composent cette molécule en distinguantles orbitales moléculaires C–H des orbitales moléculaires C–C– On se restreint à l’interaction C–C. Combien d’orbitales moléculaires et d’électrons de valencesont rattachées à cette interaction ?– En supposant que l’ordre des énergies des orbitales moléculaires est le suivant :E(σ) < E(π) < E(π ∗ ) < E(σ ∗ )représenter sur un schéma les orbitales moléculaires rattachées à l’interaction C–C par ordred’énergie croissante ; dessiner la forme de ces orbitales moléculaires ; placer correctement lesélectrons de valence sur ces orbitales moléculaires.– D’après votre schéma, quel est l’indice de la liaison C–C ?– Pourquoi la molécule d’ethène est-elle plane ? (justifier)– En supposant qu’on effectue une excitation d’un électron placé sur une orbitale moléculaire πvers une orbitale moléculaire π ∗ , quel est le nouvel indice de liaison C–C pour cette moléculed’ethène excité ? Cette molécule est-elle toujours plane ? (justifier)2

PÉRIODE1234567GROUPETABLEAU PÉRIODIQUE DES ÉLÉMENTS1 IA18 VIIIA1 1.00792 4.0026HHYDROGÈNE243 6.941 9.0122Li BeLITHIUM11 22.990 12 24.305Na MgSODIUM57-71La-Lu89-103Ac-LrTcRf Db Sg Bh Hs Mt13 IIIA 14 IVA 15 VA 16 VIA 17 VIIA5 6 12.011 7 14.007 8 15.999 9 18.99810.811BC13 26.982 14 28.086 15 30.974 16 32.065Al P19 39.098 20 40.078 21 44.956 22 47.867 23 50.942 24 51.996 25 54.938 26 55.845 27 58.933 28 58.693 29 63.546 30 65.39 31 69.723 32 72.64 33 74.922 34 78.96 35 79.904KV Mn FeZnCaScTiCr37 85.468 38 87.62 39 88.906 40 91.224 41 92.906 42 95.94Rb Y Zr Nb MoSrIIABÉRYLLIUMMAGNÉSIUM55 132.91 56 137.33Cs Ba87 (223) 88 (226)Fr Ra3VIIIBIIIB 4 IVB 5 VB 6 VIB 7 VIIB 8 9 10 11 IB 12 IIB72 178.49 73 180.95 74 183.84Hf Ta W104 (261) 105 (262) (266)13 IIIA5CoNiCuGa43 (98) 44 101.07 45 102.91 46 106.42 47 107.87 48 112.41 49 114.82 50 118.71 51 121.76 52 127.60 53 126.90RuRhPdAgCd75 186.21 76 190.23 77 192.22 78 195.08 79 196.97 80 200.59 81 204.38 82 207.2 83 208.98 84 (209) 85 (210)Re Ir Pt Hg Tl Pb Po10710.811BOs109106 (264) 108 (277) (268)AuBOREInCARBONESiGeSn110 (281) 111 (272) 112 (285)114 (289)Uun Uuu Uub UuqNAZOTEAsSbBiOOXYGÈNESALUMINIUM SILICIUM PHOSPHORE SOUFREPOTASSIUM CALCIUM SCANDIUM TITANE VANADIUM CHROME MANGANÈSE FER COBALT NICKEL CUIVRE ZINC GALLIUM GERMANIUM ARSENIC SÉLÉNIUM BROMERUBIDIUM STRONTIUM YTTRIUM ZIRCONIUM NIOBIUM MOLYBDÈNECÉSIUMFRANCIUMBARYUMRADIUMLanthanidesActinidesNUMÉRO DU GROUPERECOMMANDATIONS DE L'IUPAC(1985)NOMBRE ATOMIQUESYMBOLEHAFNIUM TANTALE TUNGSTÈNEBORENUMÉRO DU GROUPECHEMICAL ABSTRACT SERVICE(1986)MASSE ATOMIQUE RELATIVE (1)NOM DE L'ÉLÉMENTTECHNÉTIUM RUTHÉNIUM RHODIUM PALLADIUM ARGENT CADMIUMRUTHERFORDIUM DUBNIUM SEABORGIUM BOHRIUM HASSIUM MEITNERIUMSeTe17F35.453ClCHLORERHÉNIUM OSMIUM IRIDIUM PLATINE OR MERCURE THALLIUM PLOMB BISMUTH POLONIUM ASTATEUNUNNILIUM UNUNUNIUMUNUNBIUMhttp://www.ktf-split.hr/periodni/fr/INDIUM ETAIN ANTIMOINE TELLUREUNUNQUADIUMFLUORBrIIODEAt1018365486HeHÉLIUM20.180NeNÉON39.948ArARGON83.80KrKRYPTON131.29XeXÉNON(222)RnRADON(1) Pure Appl. Chem., 73, No. 4, 667-683 (2001)La masse atomique relative est donnée aveccinq chiffres significatifs. Pour les éléments quin'ont pas de nucléides stables, la valeur entreparenthèses indique le nombre de masse del'isotope de l'élément ayant la durée de vie laplus grande.Toutefois, pour les trois éléments Th, Pa et Uqui ont une composition isotopique terrestreconnue, une masse atomique est indiquée.Editor: Michel Ditria67Lanthanides57138.91LaLANTHANEActinides89(227)AcACTINIUM58 140.12CeCÉRIUM90 232.04 231.04Th Pa59 140.91 60 144.24Pr NdPRASÉODYMENÉODYME91 92 238.03UTHORIUM PROTACTINIUM URANIUM61(145)PmPROMÉTHIUM62 150.36 63 151.96 64 157.25 65 158.93 66 162.50 67 164.93 68 167.26 69 168.93 70 173.04Sm Eu Tb Dy Ho Er Tm YbGdCopyright © 1998-2002 EniG. (eni@ktf-split.hr)SAMARIUM EUROPIUM GADOLINIUM TERBIUM DYSPROSIUM HOLMIUM ERBIUM THULIUM YTTERBIUM93 (237) 94 (244) 95 (243) 96 (247) 97 (247) 98 (251) 99 (252) 100 (257) 101 (258) 102 (259)Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md NoNEPTUNIUM PLUTONIUM AMÉRICIUM CURIUM BERKÉLIUM CALIFORNIUM EINSTEINIUM FERMIUM MENDELÉVIUM NOBÉLIUM71 174.97LuLUTÉTIUM103(262)LrLAWRENCIUM

Le modèle de SlaterContrairement à l’atome d’hydrogène et aux ions hydrogénoïdes, l’énergie totale d’un atome à plusieursélectrons n’est pas calculable de manière analytique simple. John C. Slater a développé dans les années1929-1930 un moyen calculatoire simple pour retrouver ces énergies : le modèle de Slater. Cette théorieempirique est basée sur les hypothèses suivantes :– pour tout atome polyélectronique, chaque électron d’une sous-couche n,l constitue avec le noyaude charge Z un système hydrogénoïde fournissant une contribution −I Z∗ n,l 2(avec I = −13.6eV) àl’énergie totale de l’atome.Zn,l ∗ est appelée la charge nucléaire effective “vue” par l’électron de la sous-couche n,l. Il est différentde Z car les autres électrons localisés sur la couche n,l ainsi que dans les sous-couches inférieuresécrantent le noyau (effet d’écran). On a donc Zn,l ∗ < Z, soit Z∗ n,l = Z − σ n,l avec σ n,l la constanted’écran (> 0).– l’énergie totale de l’atome est égale à la somme algébrique des contributions de chaque coupleēélectron-noyau : E = ∑ε i = ∑g n,l ε n,l = −∑g n,l I Z∗ n,l 2i n,ln,ln 2(avec g n,l le nombre d’électron dans une sous-couche n,l).– J.C. Slater propose un moyen simple d’évaluer σ n,l : la constante d’écran est la somme de contributionsélémentaires (les coefficients d’écran) calculées selon :n 2électronélectron faisant écranconsidéré 1s 2s,2p 3s,3p 3d 4s,4p 4d1s 0.302s,2p 0.85 0.353s,3p 1 0.85 0.353d 1 1 1 0.354s,4p 1 1 0.85 0.85 0.354d 1 1 1 1 1 0.354 f 1 1 1 1 1 12

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY-IFACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUESSUJET D’EXAMENDIPLOME LCPC1U04Structure et réactivité des molécules organiquesJanvier 2010Date :Horaire :Nom du Rédacteur : P. GERARDINDocuments non autorisésCalculettes autoriséesDurée de l’épreuve : 1h30Enoncé de deux pagesExercice 1Le limonène peut exister sous deux formes isomères :- le (R)-(+)-limonène- le (S)-(-)-limonèneLimonène- Que signifie les termes (R) ou (S) et (+) ou (–) placés devant le nom ?- Comment nomme-t-on la relation stéréochimique existant entre ces deux isomères ?- Dessiner chacun de ces isomères en utilisant une représentation de Cram.- Sachant que le pouvoir rotatoire et le point de fusion de l’isomère (R) sont de +123° et175°C, prévoir ceux de l’isomère (S).- Combien d’isomères de conformation présente le (R) limonène ? le (S) limonène ?- Proposer un moyen de séparer les deux formes (R) et (S) du limonène.Exercice 2Indiquer en justifiant votre réponse si lesmolécules suivantes sont chirales.Indiquer également, lorsque cela estjustifié, leur configuration absolue ainsique les éventuels éléments de symétrie.CH 3OHa) H b) c)OHOHHCOOHOHOHCH 2 OHExercice 3Nommer ou représenter les molécules suivantes :Oa) OH b)HF 3 CClOc) (S)-5-chlorohept-1-yne d) hexanoate de méthyle

Exercice 41) Classez par ordre d'acidité croissante les composés suivants :OH,OH, CH 3 CH 2 OH, CH 3 COOH, ClCH 2 COOH et H 2 OJustifiez.2) (CH 3 ) 3 N est-elle une base plus forte ou plus faible que (CF 3 ) 3 N ? Expliquez.Exercice 5L’aspirine a pour formule moléculaire C 9 H 8 O 4 , vérifier si cette formule est compatible avecles règles de valence habituelles. Calculer le nombre d'insaturations, la masse molaire etcomposition centésimale la molécule.Exercice 6La réaction d’hydratation du 2-methyl propène en milieu acide conduit majoritairement au 2-methylpropan-2-ol et à des quantités faibles de 2-methylpropan-1-ol.H 2 OHOHmajoritaire+OHminoritaireSachant que le mécanisme de cette réaction est un mécanisme en deux étapes impliquantdans un premier temps la réaction de l’alcène avec un proton pour former un carbocation,expliquez, en vous aidant d’un diagramme énergétique la formation de ces deux produits enjustifiant pourquoi l’un d’entre eux est obtenu majoritairement.

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UNIVERSITE HENRI POINCARE NANCY IFACULTE DES SCIENCESL1 Physique ChimieLPCP1U05 partie « Energie et introductionau Développement Durable »Durée : 1h00Janvier 2011Rédacteur : C. DespasDocuments non autorisésCalculatrices non autoriséesA rédiger sur copie séparéeVos réponses à chacune des questions doivent être courtes et précises.I/ Environnement et Pollution (/14)1) Donner la définition d’écosystème ainsi que l’équation qui permet de traduire cette définition.Vous rappellerez également la définition des termes de l’équation.2) Rappelez les 4 éléments juxtaposés à l’échelle de la biosphère et qui sont le point de départ dela construction d’un écosystème3) La pérennité des écosystèmes est assurée par le transfert de matière et d’énergie.(a) Quelle est la principale source d’énergie ? Comment est elle stockée ? Comment transite-t-elledans l’environnement ?(b) Quel est l’autre nom utilisé pour parler du cycle des matières. A quoi ce terme fait-ilréférence ?4) Un éboulement vient de se produire au bord d’une route. Expliquer l’effet que cela va avoirsur l’écosystème existant et sur son devenir. Comment nomme-t-on cet évènement pour unécosystème ?5) Le suivi de la qualité des eaux et de la quantité d’eau disponible pour les activités humaines(domestiques, industrielles, agricoles) passe par l’étude à courte échelle du cycle de l’eau. Commentappelle-t-on ce domaine étudié ? Comment est-il défini ? Quelles sont ses limites ?.7) Comment les polluants peuvent ils atteindre les êtres vivants ? Donner les deux effets – doseobservables.6) Pourquoi dit on que la protection de notre ressource en eau passe par la protection du sol ?(Soyez précis et clair)II) Exemples de pollutions (/6)1) Comment expliquez vous que l’on retrouve des doses faibles mais non anodines demédicaments dans les eaux de rivières ?2) Comment l’Homme a-t-il irréversiblement modifié le cycle de l’azote ? Quelles sont lesconséquences observables dans l’environnement ?3) L’agriculture est un gros consommateur de produits phytosanitaires.Qu’appelle-t-on produit phytosanitaire ? Quelles sont les conséquences directes et indirectesobservées sur notre environnement.4) De l’exploitation à l’utilisation du pétrole, chaque étape est source de pollution. Montrer leen énumérant les dommages observés ou observables à chacune de ces étapes.5) Qu’appelle-t-on « biogaz » ? Quel est le gaz principalement formé en milieu anaérobique.Pourquoi le classe t on dans la catégorie des polluants ?6) Citer tous les domaines d’activité conduisant à la production de déchets radioactifs.Qu’appelle t on « colis » ?

Licence 1 PC UE ouvertureGlobe TerrestreDurée du sujetSujet Cécile Fabre1heureDocuments non autorisésCalculatrice non autoriséeVous pouvez annoter comme bon vous semble les différentes figures si nécessaireLe soin et l’orthographe seront pris en compte lors de la notationLisez entièrement le sujet avant de commencerEt répondez de façon claire et précise aux questions demandéesPARTIE COURS (10 points)Qu’est-ce que l’inversion des pôles magnétiques terrestres ?Quelles sont les grandes dates concernant la formation de l’Univers, de la galaxie etde la Terre qu’il convient de retenir ?A quoi est dû le rebond post-glaciaire ? Vous pouvez vous aider d’un schéma.Quels sont les différents réservoirs hydriques sur le globe ?Quels sont les différents types de volcanisme que l’on peut trouver sur Terre ? Enlocaliser un de chaque type sur le document 1.De la même façon, localisez sur le document 1, les principaux types de phénomènesgéodynamiques lithosphériques.PARTIE ETUDE DE DOCUMENTS (10 points)Le document 2 présente les variations des teneurs en gaz de CO2 et CH4 de l’atmosphèreterrestre. Vous devez :Préciser l’échelle des différents axes.Commenter et expliquer les évolutions des teneurs des gazTracer sur le document les variations que l’on peut attendre de la température, parrapport à la température actuelle. Justifiez votre réponse.Rappeler comment il a été possible de connaitre la composition de l’atmosphèrepassée.Le document 3 :Le diagramme présente les concentrations des éléments pour les chondrites et pour laprotosphère solaire.Rappelez les éléments les plus abondants dans l’Univers (justifiez votre réponse) ?En vous aidant du document rappelez l’intérêt principal de travailler sur deschondrites ?

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Université Henri-Poincaré – Nancy IProf. Dr. Christian WagnerOscillations et OndesSemestre d’hiver 2010/2011Examen finalExercice 1 : Boule contre haltèreEine Hantel, bestehend aus zwei Massepunkten mit jeweils der Masse M, die durch einem masselosenStab der Länge L miteinander verbunden sind, befindet sich im kräftefreien Raum in Ruheund werde im Abstand L/2 von ihrem Schwerpunkt von einer punktförmigen Kugel (Masse M,Geschwindigkeit ⃗v 1 senkrecht zur Verbindungsachse L der Hantel) getroffen.Berechnen Sie das Verhältnis zwischen Translations- und Rotationsenergie des gesamten Systemsnach dem als vollkommen elastisch und zentral angesehenen Stoß.Une haltère, composée de deux masses ponctuelles chacune de masse M reliées par une barredépourvue de masse et de longueur L, se trouvant au repos dans un espace sans forces, est heurtéepar une boule ponctuelle (masse M, vitesse ⃗v 1 perpendiculaire à l’axe L de l’haltère) à une distanceL/2 de son centre de masse.Déterminer le rapport entre l’énergie de translation et l’énergie de rotation du système entier enconsidérant le choc comme totalement élastique et central.Exercice 2 : Le ressort et le marteauEin Objekt mit einer Masse 2,0 kg ist an der Spitze einer vertikalen Feder befestigt, die amBoden verankert ist. Die nicht zusammengepresste Länge der Feder ist 8,0 cm. Ist das Objekt imGleichgewicht, beträgt die Länge der Feder 5 cm. Wenn sich das Objekt in seiner Gleichgewichtslagein Ruhe befindet, erhält es mit einem Hammer einen nach unten gerichteten Impuls, so dass seineAnfangsgeschwindigkeit 0,3 m/s beträgt.Un objet ayant une masse de 2,0 kg est attaché à l’extrémité supérieure d’un ressort vertical,lui-même attaché au sol. La longueur du ressort non-compressé est de 8,0 cm. Lorsque l’objet està l’équilibre, la longueur du ressort vaut 5 cm. Alors que l’objet est à l’équilibre au repos, on luidonne une impulsion verticale vers le bas à l’aide d’un marteau, de telle manière à ce que sa vitesseinitiale s’élève à 0,3 m/s.a) Welche maximale Höhe über dem Boden wird das Objekt schließlich erreichen?Quelle hauteur maximale au-dessus du sol va atteindre l’objet au final ?b) Wie viel Zeit benötigt das Objekt, um die maximale Höhe das erste Mal zu erreichen?Combien de temps est nécessaire à l’objet pour atteindre la hauteur maximale la première fois?c) Wird die Feder wieder unkomprimiert werden? Welche minimale Anfangsgeschwindigkeit mussdas Objekt erhalten, damit die Feder zu irgendeiner Zeit unkomprimiert ist?Le ressort sera-t-il à un moment à nouveau non-compressé ? Quelle vitesse initiale minimale estnécessaire à l’objet pour que le ressort soit à un moment indéfini à nouveau non-compressé ?

Exercice 3 : Le pendule élastiquea) Stellen Sie die Bewegungsgleichung für ein Federpendel mit der Masse m = 1 kg, der Federkonstantenk = 1 N/m und der Dämpfungskonstanten b in N/(m/s) auf.Déterminer l’équation du mouvement pour un pendule élastique de masse m = 1 kg, de constancede raideur k = 1 N/m et de coefficient d’amortissement b en N/(m/s).b) Wie lautet das charakteristische Polynom?Donner l’expression du polynôme caractéristique.c) Wie groß muss b sein, damiti) eine gedämpfte Schwingungii) der aperiodische Grenzfalliii) der überdämpfte Fallentritt?Quelle valeur doit prendre b afin d’observeri) le régime pseudo-périodique (amortissement faible) ?ii) le régime apériodique critique (amortissement critique) ?iii) le régime apériodique (amortissement surcritique) ?d) Im Fall der gedämpften Schwingung i) laute die Lösung der Bewegungsgleichung x(t) = A cos ( ωt − arctan ( ))γω ,wenn die Anfangsbedingung entsprechend gewählt wurde. Es gilt γ =b2m. Wie lautet die Geschwindigkeitv(t) als Funktion der Zeit? Bringen Sie den Ausdruck in eine möglichst einfacheForm.En régime pseudo-périodique i), la solution de l’équation du mouvement prend la forme x(t) =A cos ( ωt − arctan ( ))γω lorsque la condition initiale a été choisie en fonction. Sachant γ =b2m ,quelle est l’expression de la vitesse v(t) en fonction du temps ? Réduire l’expression à sa formela plus simple possible.Bonne réussite !

Nancy Université - Faculté des Sciences et TechniquesSUJET D’EXAMENDiplôme : L1 - Cursus Intégré Nom du rédacteur : T. MazetEpreuve de : Chimie du Solide Documents autorisés : Classification périodiqueDate : janvier 2011CalculatriceDurée : 1 heure Nombre de page : 1Problème 1 :Noter la bonne réponse sur votre copie. Justifier vos réponses en quelques lignes.1) Le potentiel d’ionisation de Li est plus faible que celui de F : a-VRAI ; b-FAUX.2) A basse température, le krypton (Kr) forme un solide moléculaire : a-VRAI ; b-FAUX.3) La glace est un solide ionique : a-VRAI ; b-FAUX.4) La température de fusion (T F ) de HF est supérieure à celle de HCl : a-VRAI ; b- FAUX..Problème 2 :1) Représenter schématiquement la structure de bandes d’un métal et d’un semi-conducteurintrinsèque. Dans les deux cas, représenter qualitativement et expliquer la variation thermiquede la résistivité.2) Donner un exemple de solide élémentaire semi-conducteur et un exemple de solideélémentaire métallique. Décrire le type de liaison prédominant dans chacun de ces solides.Dans chaque cas, représenter la maille cristalline et préciser la coordinence des atomes.Lequel a l’arrangement atomique le plus compact ? Justifier.Problème 3 :Les composés CsCl et CaS cristallisent dans la structure type CsCl.1) Donner la configuration électronique des ions Cs + , Ca 2+ , Cl - et S 2- .2) Représenter la maille type CsCl, donner la coordinence des anions et des cations et lenombre d’unités formulaires par maille (Z).3) Sachant que le paramètre de maille de CsCl est a = 4,126 Å et que celui de CaS est a =5,692 Å, calculer pour les deux solides:- les distances anion-anion, cation-cation et anion-cation,- la masse volumique ρ (g/cm 3 ).

UNIVERSITE HENRI POINCAREI.NANCY 1FACULTÉ DES SCIENCESDiplôme : L1- S1 de PC & MISPI - sujet communAnnée : 2010-2011Matière : ANGLAISDate : janvier 2011Rédacteur Sujet : P. Collin- MetzgerNote / 20 Note / 122 APPRECIATIONS EXPLIQUANT LA NOTE CHIFFREE:SupershipsEntourez votre section :M .I . SPI ou PCI CompréhensionA] Décidez si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses. Inscrivez V ou F dans l’espaceprévu à cet effet. (14 points)Attention ! Barème dégressif pour l’exercice A] : + 2 points si réponse correcte moins 1 point si réponse incorrecte 0 point si pas de réponse____ 1- Pour atteindre des galaxies très lointaines, il faudrait inévitablement des vaisseaux spatiauxqui dépassent la vitesse de la lumière.____ 2- Il y a six fois plus de matière noire dans l’univers que de matière tangible visible.____ 3- Les scientifiques ne savent pas exactement de quoi se compose la matière noire mais ils ontdéjà une idée très précise de la façon dont ils l’utiliseraient pour propulser une fusée.____ 4- L’énergie obtenue de la matière noire est 1000 fois supérieure à l’énergie nucléaire.____ 5- Pour Crane, la seule solution envisageable réside dans l’exploitation des radiations deHawking.____ 6- Pour créer un trou noir d’environ un million de tonnes, il faudrait qu’un panneau solaire de250 km de large emmagasine de l’énergie solaire pendant un an.____ 7- Dans un trou noir, les lois de physique ne sont plus valides.B] Répondez brièvement en français aux questions suivantes : (6 points)1) Give 3 examples of ways to attain the speed of light (all mentioned in the text) :…………………………………………………………………………………………………2) What are neutralinos?…………………………………………………………………………………………………3) What would it take to create an artificial black hole?…………………………………………………………………………………………………PCM – UHP Nancy 1 - January 17 2011

II Link words. (22 points)A] Donnez l’équivalent français des mots deliaison soulignés dans le texte: (8 points)1- even l.5: …………………………………….2- instead of l.68 : ……………………………..3- though l.87: ………………………………...4- as l.106: …………………………………….5- once l.109: …………………………………6- since (box p.36): ……………………………7- until (box p.37): ……………………………8- otherwise l.244: ……………………………B] Choisissez dans la liste alphabétique ci-après (italiques) les synonymes des mots de liaisonnumérotés ci-dessous, extraits du texte, puis donnez-en une traduction : (14 points)in addition to - moreover - though - provided - still - therefore - whereasyet l.47what’s more l.50however l.126besides l.149so l.222as long as l.223while l.307synonymetraductionIV Vocabulaire : (40 points)A] Inscrivez devant chaque mot le chiffre qui correspond à sa définition: (10 points)___ a rate (l.17)___ to reach (l.35)___ to prevent (l.49)___ to outweigh (l.59)___ to undergo (l.70)___ weight (l.78)___ actually (l.86)___ a beam (l.214)___ exhaust (l.216)___ a wave (l.244)1- To keep from happening2- To pass through; experience3- In fact; in reality4- A disturbance traveling through a medium by which energy istransferred from one particle of the medium to another withoutcausing any permanent displacement of the medium itself5- A concentrated stream of particles or a similar propagation ofwaves6- The escape or release of vaporous waste material, as from anengine.7- To be more significant than; exceed in value or importance8- the relative speed of progress or change of something variable; pace9- To arrive at; attain10- A measure of the heaviness of an objectB] Trouvez dans les paragraphes délimités les synonymes des mots suivants : (10 points)1- lack (l.20 à 40) : ………………………………. 6- entire (l.100 à 120) : ………………………...2- a downside (l.20 à 40) : ………………………. 7- supplementary (l.140 à 160) : ……………….3- to allow (l.20 à 40) : ………………………….. 8- to stay (box p.36) : …………………………..4- to downsize (l.100 à 120) : ………………… 9- a quantity (l.180 à 200) : …………………….5- to happen (l.100 à 120) : ……………………… 10- to store (l.190 à 210) : ……………………...PCM – UHP Nancy 1 - January 17 2011

C] Trouvez dans les paragraphes délimités les antonymes des mots suivants : (10 points)1- an upside (l.60 à 80) ≠ ………………………… 6- small (l.160 à 180) ≠ ………………………...2- to boost, to help (60 à 80) ≠ …………………… 7- to strengthen (box p.36) ≠ …………………..3- to increase (l.110 à 130) ≠ …………………….. 8- heavy (box p.36) ≠ …………………………..4- remote (l.130 à 150) ≠ ………………………… 9- rapid (l.240 à 260) ≠ ………………………...5- to succeed (l.130 à 150) ≠ …………………….. 10- improbable (l.280 à 300) ≠ ………………...D] Trouvez dans les paragraphes délimités l’équivalent anglais utilisé dans le texte de chacun desmots suivants: (10 points)1- offrir, procurer (l.60 à 80): …………………… 6- la portée (l.190 à 210): ………………………2- surmonter (l.60 à 80): ………………………… 7- accélérer (l.210 à 230): ……………………...3- dégager, libérer (l.80 à 100): …………………. 8- actuellement (l.250 à 270): ………………….4- faiblement (l.120 à 140): ……………………... 9- apparaitre (l.280 à 300): ……………………5- en l’espace de…(l.120 à 140): ……………….. 10- sans vie (l.290 à 310): ……………………...IV Chiffres & mesures (26 points)A] Ecrivez en toutes lettres, tel que cela doit être lu en anglais : (20 points)NB : Les chiffres sont écrits ici à l’anglaise1) 258,793 : ……………………………………………………………………………………………2) 258.793 : ……………………………………………………………………………………………3) 100 : ………………………………………………………………………………………………...4) 5 3 : ………………………………………………………………………………………………….5) 10 -8 : ………………………………………………………………………………………………..6) 03.83.68.43.68 (phone #) : …………………………………………………………………………7) √n : …………………………………………………………………………………………............8) y_ : ……………………………………………………………………………………………….169) 5 : …………………………………………………………………………………………………210) la date d’aujourd’hui (en chiffres et non pas en toutes lettres) :a- à la britannique : ……/……/………b- à l'américaine : ……/……/………B] Mesures1) Entourez la bonne réponse : (5 points)1- a US gallon is equivalent to a- 3.78 l b- 4.54 l c- 4.78 l2- a foot is equivalent to a- 30 cm b- 30.48 cm c- 33 cm3- an inch is equivalent to a- 2 cm b- 2.5 cm c- 2.54 cm4- a pound is equivalent to a- 500 g b- 438g c- 453.6 g5- a mile is equivalent to a- 1.500 km b- 1.609 km c- 1.872 km2) Quelle unité américaine exprime la consommation des véhicules à moteur? (1 point)françaisx litres / 100 kmaméricainPCM – UHP Nancy 1 - January 17 2011

MATHÉMATIQUES POUR LES SCIENCESDE LA MATIÈRE: L1PC/S2 RÉPÉTÉProf. Pierre VuillermotExamen de janvier 2011N.B. Les documents et les calculettes sont strictement interdits. Le soin dela présentation et la qualité de la rédaction seront des critères essentiels pourl’évaluation des copies.Exercice 1. Considérons le champ vectoriel f dé…ni sur R 3 privé de la droiteD = (x; y; z) 2 R 3 : x = y = 0 , dont les trois composantes sont données paryf 1 (x; y; z) =x 2 + y 2 ;xf 2 (x; y; z) =x 2 + y 2 ;f 3 (x; y; z) = 0:Déterminer l’intégrale curviligne de f le long du cercle de rayon R > 0 centréà l’origine, situé dans le plan d’équation cartésienne z = 0 et parcouru dans lesens direct. Exercice 2. Soit D = (x; y) 2 R 2 : x 2 + y 2 R 2 le disque de rayonR > 0 centré à l’origine.(a) Déterminer l’intégraleZZI (; R) = dxdy exp x 2 + y 2Dpour toutes les valeurs du paramètre réel .(b) Montrer que lim R!+1 I (; R) existe et est …nie si, et seulement si, 2 (0; +1).(c) Montrer quelim I (; R) = R!+1 pour toutes les valeurs de déterminées sous (b).(d) Déduire du résultat précédent queZ +1dx exp rx 2 =11

Exercice 3. Considérons le champ vectoriel f : R 3 7! R 3 dont les troiscomposantes sont données parf 1 (x; y; z) = y;f 2 (x; y; z) = x;f 3 (x; y; z) = cos x:(a) Déterminer la divergence et le rotationnel de f.(b) Montrer qu’il n’existe aucune fonction scalaire : R 3 7! R telle quef = r.(c) Montrer que kfk 2 , le carré de la norme de f, est solution de l’équation deLaplace inhomogène4u(x; y; z) = 4 2 cos 2xsur R 3 . 2

L1 PCPartiel de Chimie PhysiqueRédacteur : J.L. BlinDocuments non autorisésPrévoir papier millimétréGroupe S2RDurée 1h30DateCalculatrice autoriséeExercice 1 :L’acide éthanoïque peut être préparé à partir de méthanol et de monoxyde de carbone par laréaction suivante :CH 3 OH(g) + CO(g) = CH 3 CO 2 H(g)Données thermodynamiques à 298 KComposé ∆ f H 0 /kJ mol -1 S 0 /J K -1 mol -1CH 3 OH(g) -201,5 239,8CO(g) -110,5 197,7CH 3 CO 2 H(g) -460,8 282,41. Calculer l’enthalpie standard et l’entropie standard de cette réaction à 298 K.2. Calculer l’enthalpie libre standard de cette réaction à 298 K.3. Calculer la constante de cet équilibre à 298 K.4. Calculer la constante de cet équilibre à 180°C5. Quelle est l’influence sur l’équilibre :- d’un abaissement de la température,- d’une addition de la pression?Justifier vos réponses.Exercice 2 :Le diagramme ci-dessous correspond au cas de l’eau.1. Indiquer les zones de stabilité des différentes phases, donner la signification des différentescourbes. A quoi correspond le point O.

2. Donner la définition de la variance et donner sa valeur pour chaque domaine dudiagramme.3. Décrire à quoi sert la chaleur fournie lorsque l’on passe de I à M à température constante.4. Décrire à quoi sert la chaleur fournie lorsque l’on passe de F à H à température constante.5. Expliquer pourquoi l’eau est un cas particulier.Exercice 3 :On étudie la cinétique d’une réaction A=B effectuée en solution, par mesure de laconcentration de A à différents instants t. En partant de A pur, les résultats sont les suivants :t (s) 0 20 40 60 80 100[A](mol.L -1 )2,0 1,5 1,4 1,1 0,9 0,81. Déterminer l’ordre de la réaction, entier positif inférieur ou égal à 3 ainsi que la constantede vitesse.2. Calculer les temps de demi, quart et tiers de réaction.3. Calculer la concentration en B, 20 minutes puis 1 heure après le début de la réaction.4. Combien de temps la réaction doit-elle durer pourqu’elle soit complète à 99,9%?

1817161514131211109876543210 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27Papier semi-log Pautex 1998 ATELA

Faculté des sciences et technologiesExamen de Chimie des solutions LCPC2U04 Licence PC première année/S2RDurée 2 heuresRédacteur Marc HébrantPapier Millimétré Calculatrice autorisée Documents interdits.Exercice I1) Calculer le pH d’un litre d'une solution (A) contenant 0,1 mole d'acide acétique et 0,1mole d'acétate de sodium, sachant que la constante K a de l'acide acétique est égale à1,75.10 -5 .2) Comparer le résultat obtenu au pH d'un litre d'une solution (B) contenant 0,1 mole d'acideacétique.3) Calculer le pH d'un litre de la solution (A) auquel on ajoute 1 mL, 2 mL ou 10 mL de HClà 10 mol dm -3 .4) Calculer le pH d'un litre de la solution (A) auquel on ajoute 1 mL, 2 mL ou 10 mL deNaOH à 10 mol dm -3 .5) Calculer le pH d'un litre de la solution (B) auquel on ajoute 1 mL de HCl à 10 mol.dm -3 ou1 mL de NaOH à 10 mol.dm -3 .6) Calculer le pH d'un litre d'eau pure auquel on ajoute 1 mL de HCl à 10 mol.dm -3 ou 1 mLde NaOH à 10 mol.dm -3 .Exercice IILe titrage de 50mL d'une solution d'ions ferreux Fe 2+ (en milieu acide à pH = 0) par unesolution de permanganate de potassium de concentration connue 0,01 mol.L -1 est effectué.Une électrode de platine plongeant dans le bécher du dosage est reliée à un millivoltmètre.L'autre borne de ce millivoltmètre est reliée à une électrode au calomel. Un pont salincontenant cette même solution relie les deux béchers utilisés.On donne les valeurs numériques des potentiels standard associés aux couples redox enprésence :E°(Fe 3+ /Fe 2+ ) : = + 0,77 V ; E°(MnO 4 - /Mn 2+ ) = + 1,51 VOn rappelle la valeur numérique du potentiel de l'électrode au calomel : + 0,242 V.1) Représenter le montage associé à ce dosage.2) Ecrire les demi-équations électroniques mise en jeu par la réaction et écrire la réactionmise en jeu par le dosage. Calculer la constante d’équilibre de la réaction du dosage.3) On constate l'apparition du point d'équivalence après avoir versé 20 cm 3 de solution depermanganate. Calculer le titre en molarité de la solution ferreuse.4) Donner l'expression littérale du coefficient de titrage f pour un volume V de solution depermanganate versé dans le bécher. Exprimer le potentiel de l'électrode de platine parrapport à l'électrode à hydrogène pour f = 0 ; 0 < f < 1 ; f = 1 ; f > 1.5) Tracer la courbe donnant l'évolution du potentiel de l'électrode de platine, par rapport àl'électrode à hydrogène, pour 0 < f < 1 (on donnera au volume V les valeurs successives

1 ; 5 ; 10 ; 15 ; 19 ; 19,80 ; 19,90 ; 19,99 cm 3 ). Tracer la courbe potentiométriqueréellement obtenue à l'aide du dispositif expérimental utilisé.6) Calculer la valeur numérique du potentiel de l'électrode de platine, par rapport àl'électrode au calomel, au point d'équivalence.Exercice IIILe pKs de AgCl (s) est de 9.7.a) Ecrivez l’équilibre mis en jeu, sa constante, donnez sa valeur.b) Quelle est la concentration en chlorure dans une solution aqueuse saturée de chlorured’argent.c) Quelle est concentration maximum possible en ion argent dans une solution 0.1M dechlorure de sodium.Exercice IVOn donne logβ 1 =10 pour le complexe du calcium avec l’EDTA.a) Dessinez l’EDTAb) Ecrivez l’équilibre de complexation du calcium par l’EDTAc) Dans quel domaine de pCa le complexe prédomine t’il ?

1817161514131211109876543210 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27Papier semi-log Pautex 1998 ATELA

Nom:Numéro d'étudiant:A) COMPREHENSION QUESTIONSS2 Licence Physique Chimie : ANGLAIS.December 2010Read the text and say if the following statements are TRUE or FALSE, then JUSTIFY youranswer.Justifiez votre réponse en citant le texte et, si nécessaire, avec une phrase expliquant votre choix. Ne recopiez pas plusd'une phrase. Les réponses du style « §2, l.2-4 » ne seront pas acceptées.1. The Russian engineers were searching for methane clathrates. T / F2. Methane clathrate is slowly becoming more popular as an alternative to fossil fuels. T / F3. We are not sure what will happen when we extract methane clathrates. T / F4. Oil and gas companies still don’t see methane clathrates as an cost-effective option. T / F5. Some countries will definitely be using methane clathrates 5 years from now. T / F6. In the past, methane clathrates were seen as an obstacle to the process of extracting gas. T / F7. We will start using Methane Clathrates 100 years from now. T / F8. The current methods of extracting methane clathrates are too expensive. T / F9. The Chinese are concerned about the potentially dangerous consequences of extractingmethane clathrates.T / F10. Extracting clathrates could help reduce global warming. T / F/10

B) VOCABULARY1. Find synonyms in the text for these words or definitions:lines 1 to 42under = ______________________to bring to a gradual end = ______________________by accident = __________________the three fossil fuels = ________________, ________________ and ________________to approve = _________________________________________to find accidentally = ______________________something that makes a lot of money: ______________________lines 43 to endto promise = ______________________in a safe place = ______________________________________a natural of man-made feature which absorbs carbon dioxide = _______________________2. Find opposites for these words in the text:difficult ≠ ____________________stupid ≠ ____________________safe ≠ ____________________trustworthy ≠ ____________________cost-effective ≠ ____________________very small ≠ ____________________powerless ≠ ____________________dangerous ≠ ____________________3. Find the English word in the text:lines 1 to 48fuir / s'échapper = ____________________accomplir = ____________________s'inquiéter = ____________________dégager = ____________________actuel = ____________________durer = ____________________lines 49 to endfondre = ____________________stocker = ____________________enterer = ____________________nécessiter = ____________________ /10

5101520253035404550Ice on fire: the next fossil fuel24 June 2009 by Fred PearceDEEP in the Arctic Circle, in the Messoyakha gas field of western Siberia, lies a mystery. Back in 1970,Russian engineers began pumping natural gas from beneath the permafrost and piping it east across the tundrato the Norilsk metal smelter, the biggest industrial enterprise in the Arctic. By the late 70s, they were on thebrink of winding down the operation. According to their surveys, they had sapped nearly all the methane fromthe deposit. But despite their estimates, the gas just kept on coming. The field continues to power Norilsktoday.Where is this methane coming from? The Soviets initially thought it was leaking from another deposit hiddenbeneath the first. But their experiments revealed the opposite - the mystery methane is seeping into the wellfrom the icy permafrost above. If unintentionally, what they had achieved was the first, and so far only,successful exploitation of methane clathrate. Made of molecules of methane trapped within ice crystals, thisstuff looks like dirty ice and has the consistency of sorbet. Touch it with a lit match, though, and it bursts intoflames.Clathrates are rapidly gaining favour as an answer to the energy crisis. Burning methane emits only half asmuch carbon dioxide as burning coal, and many countries are seeing clathrates as a quick and easy way ofreducing carbon emissions. Others question whether that is wise, and are worried that extracting clathrates atall could have unforeseen and perilous side effects.Research over the past two decades has shown that the energy trapped in ice within the permafrost and underthe sea rivals that in all oil, coal and conventional gas fields, and could power the world for centuries to come.Oil and gas companies have been slow to catch on, however, believing methane clathrates to be unreliableand uneconomical. Feasibility studies and the diminishing supplies of conventional natural gas are changingthat, making commercially viable production realistic within a decade, says Ray Boswell, who heads theclathrates programme at the US Department of Energy."Just a few years ago no one was thinking about clathrates as an energy source," Boswell says. "Now there isa great deal of interest in them." It is not just the US. Canada, China and Norway are entering the race too.The governments of Japan and South Korea have given the green light for full-scale production. The firstintentional commercial exploitation may come as early as 2015.So what are methane clathrates, and where do they come from? As with all natural gas, the story starts withrotting plants. As these plants decay, they release methane, which permeates through porous rocksunderground. If the conditions where the methane ends up are just right - temperatures close to 0 °C andpressures of roughly 50 atmospheres - ice crystals form that trap the gas in place.Until recently, these deposits escaped the serious attention of energy companies. Engineers stumbled onclathrates from time to time while drilling for conventional reserves of oil and gas, but they were mostlyviewed as an irritant that caused blowouts or blocked pipelines. That view changed with studies showing thatthe gas is often present at a given site in concentrations of 50 per cent or more in ice's pore space - valuessimilar to the prevalence of natural gas in traditional sources - in layers of clathrate hundreds of metres thick.What's more, in its constricted surroundings the gas is compressed to 160 times its density at atmospherictemperature and pressure, making for huge quantities of it when released.These revelations made clathrates a potential gold mine that countries and energy companies are now eagerlyprospecting. Clathrates reserves have been found in Alaska and the oceans of China, South Korea and Japan,to name but a few.Estimates vary, but conservative figures place global reserves at roughly 3 trillion tonnes of previouslyuntapped gas - more than is trapped in all the other known fossil fuel reserves put together, says KlausWallmann of the Leibniz Institute of Marine Science in Kiel, Germany. That would last about 1000 years ifwe continue to use natural gas at the current rate, estimates Collett. Even if the methane from clathratesreplaced all fossil fuels, and not just gas, it would still last for at least 100 years. But with this methane held infragile ice crystals and buried deep within the Earth, can it be exploited safely and economically?Until recently, there were two methods of extracting methane from clathrates that were considered feasible.One is to drill a hole into the clathrate deposit to release the pressure, allowing the methane to separate outfrom the clathrate and flow up the wellhead. The second is to warm the clathrate by pumping in steam or hotwater, again releasing the methane from its icy matrix.(tournez)→

5560657075808590In 2002, Canadian, American, Japanese, Indian and German researchers tested both techniques. Both weresuccessful, but the energy costs of the heating method nearly outweighed the energy gained from the methanereleased, making depressurisation the more attractive option.So methane clathrate extraction seems to be imminent. Whether it is desirable is another matter. Some arguethat the world shouldn't be tapping a new fossil fuel while we are pledging to build a low-carbon economy.To make matters worse, the methane itself could exacerbate global warming if it starts leaking from thereserves. Methane is, molecule for molecule, 20 times as powerful at warming the air as CO 2 . Rising seatemperatures could melt some undersea clathrate reserves even without extraction projects disturbing them,triggering a release of this potent greenhouse gas. Exploitation of clathrate reserves might exacerbate thisproblem, but it could also have far more immediate adverse effects. Clathrates exist in a delicate balance, andthe worry is that as gas is extracted its pressure will break up neighbouring clathrate crystals. The result couldbe an uncontrollable chain reaction - a "methane burp" that could cascade through undersea reserves,triggering landslips and even tsunamis.Some engineers, however, believe claims that clathrate extraction poses a risk are little more than scare storieswith little supporting evidence. Wallmann claims that the Chinese and Indians in particular are "afraid that theWest is using this as a way to prevent them from rapid extraction of methane clathrate".A happy compromise?There might in fact be a safer way of tapping clathrates which, if successful, could quash the criticisms. Sinceother gases can also form clathrates, it should be possible to pump one of these gases into the crystals todisplace the methane. Carbon dioxide would be an ideal candidate, says Geir Ersland from the University ofBergen - the resulting crystal is even more stable than methane clathrate, meaning another greenhouse gaswould be stored out of harm's way.Having already tested this technique in the lab, the acid test will be an experiment planned for January nextyear. ConocoPhillips intends to pour liquefied CO 2 down a borehole into the Alaskan north slope's clathratedeposit. If all goes well, the CO 2 will fill the clathrate crystals and the displaced methane will shoot up thewellhead to the surface. The method could be both a safe way of capturing the methane and an environmentalargument for pursuing the goal - the clathrate structures would be acting as a carbon sink.It is an intriguing possibility. Sooner rather than later, burning fossil fuels like coal and natural gas will onlybe acceptable if the CO 2 emissions are captured and stored. Right now, there is a rush to develop a practicalsystem for capturing and burying billions of tonnes of CO 2 underground per year. So far, the focus has beenon old oil wells, salt deposits and even old coal mines. The big problem is that the huge infrastructurerequired to dispose of the CO 2 may quickly make burning fossil fuels uneconomic compared with alternativeslike solar, wind or nuclear power. Disposing of CO 2 down the same pipe used to bring up more fuel could bethe answer.www.newscientist.com

Université Henri Poincaré-Nancy 1Diplôme : L2 PCEpreuve écrite de Chimie Physique Durée 1 Heure 30Session de Janvier 2011Rédacteur : J.L. BlinDocuments non autorisésCalculatrice autoriséeExercice 11. Après avoir rappelé la définition du potentiel chimique d’un corps pur, établissez la relationqui permet de calculer le potentiel chimique d’un corps pur sous la pression P et à latempérature T. Que devient cette expression pour un gaz parfait ?2. Etablissez la relation qui permet de calculer l’entropie d’un corps pur sous la pression P et àla température T. Que devient cette expression pour un gaz parfait ?Exercice 2 : Etude du thiophène C 4 H 4 SDonnées thermodynamiques à 298 K, supposées indépendantes de T :Composé ∆ f H 0 /kJ mol -1 ∆ f G 0 /kJ mol -1 S 0 /J K -1 mol -1C 4 H 4 S (g) 117 123C 4 H 4 S (l) 80 120 180C 4 H 10 (g) -127 -14 310H 2 (g) 130H 2 S (g) -21 -32 2101. Calculer ∆ r H° et ∆ r G° pour la vaporisation d’une mole de thiophène à 298K.2. Calculer la pression de vapeur saturante du thiophène à 298 K.3. Calculer S° (C 4 H 4 S, g, 298K)4. On envisage l’élimination du thiophène grâce à la réaction :C 4 H 4 S (g) + 4H 2 (g) = C 4 H 10 (g) + H 2 S (g)4.1. Calculer ∆ r H°(298K), ∆ r G° (298K) et K° (298K)4.2. Quelle est l’influence sur l’équilibre :- d’une augmentation de la température ?- d’une addition de gaz inerte effectuée à volume et température constant ?- d’une addition de dihydrogène H 2 effectuée à volume et température constant ?4.3 Calculer K°(700K).4.4 On se place à une température T, à cette température K° = 12.On introduit dans le réacteur un mélange gazeux de thiophène et de dihydrogène, le réacteurest maintenu à pression constante et initialement n H 2 (g) = 6n C 4 H 4 S (g). Quelle pressiontotale faut-il imposer pour qu’à l’équilibre il ne reste plus que 0,1% de la quantité initiale dethiophène ? Quelles sont alors les valeurs des pressions partielles ?4.5. Nouvelle expérience à la température T : on introduit dans le réacteur 1 mole dethiophène gazeux et 4 moles de dihydrogène (gazeux). Déterminer la composition et calculerl’affinité du système dans son état final.Le mélange gazeux est idéal1

Exercice 3A 1020K les 2 équilibres suivant se produisent :Réaction 1 : C(s) + CO 2 (g) = 2 CO(g) K 1 =4Réaction 2 : Fe(s) + CO 2 (g) = FeO(s) + CO(g) K 2 = 1,251. Calculer les pressions partielles de CO(g) et de CO 2 (g) à l’équilibre.2. Dans un volume de 20L à 1020K on introduit 1 mole de Fe(s) ; 1 mole de C(s) et 1,2 molede CO 2 (g). Calculer ζ eq et ζ’ eq les avancements à l’équilibre des réactions 1 et 2.2

MÉTHODES MATHÉMATIQUES POUR LESSCIENCES DE LA MATIÈREProf. Pierre VuillermotExamen de rattrapage L2PC/janvier 2011N.B. Les notes de cours et des travaux dirigés sont autorisées, les calculettessont interdites. Le soin de la présentation et la qualité de la rédaction serontdes critères essentiels pour l’évaluation des copies.Exercice 1. Soient A; B 2 M n (R) deux matrices réelles symétriques.(a) Prouver que A + B est symétrique quels que soient ; 2 R.(b) Prouver que le produit AB est symétrique si, et seulement si, AB = BA.(c) Prouver que (A + B) N est symétrique quel que soit N 2 N.(d) Prouver que exp [A + B] est symétrique. Exercice 2. Soit D = (x; y) 2 R 2 : x 2 + y 2 R 2 le disque de rayonR > 0 centré à l’origine.(a) Déterminer l’intégraleZZI (; R) =Ddxdy( 2 + x 2 + y 2 ) pour toutes les valeurs du paramètre réel .(b) Prouver que lim R!+1 I (; R) existe et est …nie si, et seulement si, 2 (1; +1).(c) Pour toutes les valeurs de déterminées sous (b), montrer quelimR!+1I (; R) = 1 2(1)Exercice 3. Soit S R 3 la surface dont une représentation paramétriqueest donnée parx(t; u) = a sin t ch uy(t; u) = b cos t ch uz(t; u) = c sh uoù t; u 2 R et a > 0; b > 0; c > 0: Déterminer l’équation cartésienne de S. 1

UNIVERSITE HENRI POINCARE NANCY I - FACULTE DES SCIENCESSUJET D'EXAMENDIPLOME : LicenceDurée du sujet : 2h Nom du rédacteur : M. LenobleEpreuve de : Mécanique des fluidesDocuments autorisés2ème sessionX Documents non autorisésDate :Calculatrices autoriséesHoraires :X Calculatrices non autoriséesDans le référentiel terrestre supposé galiléen, on étudie l'écoulement permanent etirrotationnel d'un fluide parfait incompressible (de masse volumique ρ) dans un canalhorizontal, rectangulaire, rectiligne, de largeur constante L et d'axe Ox (voir figure). Au pointd'abscisse x, on note H la hauteur et v la vitesse du fluide (H 0et v 0sont relatifs au pointd'abscisse x = 0). v ne dépend pas de z. Au dessus du canal, la pression est constante.zHvxO1) H est constant. Peut-on utiliser la relation de Bernoulli ? Montrer que E = H +V 2 /2g estconstant au niveau de la surface libre.2) Montrer que le débit volumique (q V ) ne dépend pas de x. Le calculer en fonction de g E, Let H.3) A l’aide de vannes, on peut modifier la hauteur d’eau dans le canal en conservant Econstante. Calculer la hauteur critique Hc pour laquelle le débit q Vest maximal, noté q Vmax(enfonction de E).4) On se place dans le cas d'un débit inférieur à q Vmax. A partir de l'étude de la fonction q V(H),montrer qu'il existe deux valeurs possibles de H (H 1et H 2). Ces valeurs correspondent à deuxtypes d'écoulement : l'un dit fluvial (faible vitesse v 1 ) et l'autre torrentiel (grande vitesse v 2 ),les identifier.5) Montrer quev 1 gh 2€€

Le fond du canal présente maintenant une bosse (voir figure), de hauteur e(x), passant par unehauteur maximale e m en x=x m . On appelle h(x) la hauteur d’eau au-dessus de la bosse. Lavitesse est toujours selon Ox et uniforme sur une section perpendiculaire à Ox, mais elledépend de x au niveau de la bosse.zh(x)Oe(x)x mx€6) A partir de la conservation du débit, déduire une relation entre h(x) et v(x)en fonction deH o et v o .7) E étant toujours constant et en remplaçant H soigneusement, montrer que :v dvdx + g ⎛⎛ dhdx + de ⎞⎞⎜⎜ ⎟⎟ = 0⎝⎝ dx ⎠⎠8) Vérifier alors que :9) On définit le nombre de Froud par1 dv(v dx v 2 − gh) + g dedx = 0 . Que devient cette équation en x=x m ?Fr =dire de Fr dans € le cas des régimes fluvial et torrentiel ?vghQuelle est la dimension de Fr ? Que peut-on10) On se place dans le cas où Fr < 1. Montrer que v passe par un extremum en x=x m .Préciser la nature de cet extremum.€11) Quelles sont les évolutions de h(x) et de z(x)=e(x)+h(x) avec x ? Représenter l’allure dela surface du canal au niveau du franchissement de la bosse.12) Qualitativement, expliquer ce que l’on observerait dans le cas où Fr>1.

Licence Sciences et TechnologiesMention Physique et ChimieL2 2010-11 LCPC3U02Sans documents – Calculatrice non autoriséeExamen 2 ème session Janvier 2011Distribution quadripolaire de chargesOn considère un point M situé dans le plan Oxy et de coordonnées ( , y ,0M M)quelconque repérés par ses coordonnées cartésiennes ( x y,z)x et un point P, . Sur le point M est située unecharge qM.a) Ecrire le potentiel crée par la charge qMau point P.b) Réécrire ce potentiel en fonction des coordonnées de P dans le système sphérique enconservant les coordonnées de M en coordonnées cartésiennes.On rappelle que ( x = r. cosϕ.sinθ,y = r.sinϕ.sinθ,z = r.cosθ).c) A l'aide d'un développement limité à l'ordre 2, écrire le développement multipolaire dupotentiel V(P).On considère maintenant quatre charges ponctuelles devaleur ±Q disposées dans le plan Oxy comme indiqué parla figure ci-contre. Les coordonnées des charges positivessont ( a , a,0)et ( − a, −a,0)( a, − a,0)et ( − a, a,0)., celles des charges négativesd) Déterminer et représenter tous les plans de symétrie et d'antisymétrie du système.e) Sans utiliser un calcul de potentiel, discuter la décroissance du potentiel à grande distancede la distribution.f) Utiliser le résultat de la question c pour déterminer le potentiel créé à grande distance parcette distribution de charge.g) Sont représentées ci-dessous deux ensembles d'équipotentielles. Lequel (et pourquoi)correspond à la distribution de charges étudiée.33221100-1-1-2-2-3-3 -2 -1 0 1 2 3-3-3 -2 -1 0 1 2 3Figure 1 Figure 2Page 1/2

Distribution de charge sphérique variant dans le tempsOn considère une sphère statique de rayon R uniformément chargée en volume dont la chargetotale est Q.Dans un premier temps, on considère le régime permanent :a) Etudier les symétries du système.b) Déterminer le champ électrique présent en dehors de la sphère (r>R)c) Déterminer le champ magnétique présent en dehors de la sphère (r>R)On considère maintenant que la charge portée par la sphère varie au cours du temps (Q(t)).Cette variation de charge est liée à une distribution de courant en dehors de la sphère. Onsuppose que ce courant respecte la symétrie sphérique.d) Justifier que les résultats précédents (a,b,c) restent valables lorsque la charge varie.e) En utilisant les symétries et invariances du système, donner la forme de la densité decourant r j .f) Préciser cette forme en utilisant l'équation locale de la conservation de la charge.g) En écrivant la conservation de la charge dans un volume, montrer que pour r>R,r 1 dQj() r = − u2 r4π. r dtr rh) Montrer que l'utilisation de la forme locale du théorème d'Ampère ( rotB = μ 0. j ) aboutit àune contradiction. D'où vient cette contradiction ?i) Montrer que cette contradiction est levée en utilisant la forme appropriée de l'équation deMaxwell.Opérateurs vectoriels en coordonnées sphériques :r21 ∂ r A ∂ θ∂ Ar1 sin . Aθ1 ϕdiv A = ++2r ∂rr sinθ∂θ r sinθ∂ϕrotAr=⎛⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎜⎝( ) ( ) ( )( sinθ.A )1 ⎛ ∂ϕ ∂Aθ⎜ −r sinθ⎝ ∂θ∂ϕ1 ∂A∂( )r1 r.Aϕ−r sinθ∂ϕr ∂r1 ⎛ ∂( r.Aθ) ∂Ar⎞⎜ − ⎟r ⎝ ∂r∂θ⎠⎞⎞⎟⎟⎠⎟⎟⎟⎟⎟⎟⎠Page 2/2

Année 2010-2011Licence L2 PCOndes 1 - Examen 2nde Session Janvier 2011Durée : 2 hCalculatrices autorisées - Documents non autorisés1. Question de coursOn considère deux ondes planes progressives monochromatiques (ω 1 , k 1 ) et (ω 2 , k 2 ), se propageantdans la même direction Ox dans un milieu dispersif, et ayant même amplitude. Grâce à un changementde variables (travailler avec k m , ω m , △k et △ω, tels que ω 1 = ω m + △ω, ω 2 = ω m − △ω,k 1 = k m +△k et k 2 = k m −△k), montrer que la superposition de ces deux ondes permet d’introduirela notion d’enveloppe. Définir la vitesse de groupe.2. Question de coursDéfinir ce qu’est l’intensité sonore I (ou intensité acoustique). Le niveau sonore (en dB) est définipar : β = 10 log I I 0. A quoi correspond l’intensité de référence I 0 ? Comment se traduit, en termesde décibels, la multiplication de l’intensité d’une source sonore par 100 ?3. Corde avec conditions aux limitesUne corde de longueur L, de masse m, soumise à une tension T , est fixe à l’une de ses extrémités(x = 0) et libre à l’autre (x = L), où elle est reliée à un anneau pouvant glisser sans frottement lelong d’une tige perpendiculaire à la corde.a. Ecrire l’expression générale de la solution de l’équation de d’Alembert adaptée à ce problème.b. Grâce aux conditions aux limites, déterminer les différentes longueurs d’onde λ n possibles et lesfréquences ν n associées, où n est un entier positif. Représenter les trois premiers modes de lacorde, en indiquant les noeuds et les ventres.c. Ecrire l’expression générale y(x, t) de la vibration de la corde au point x et au temps t.d. La corde est en vibration quelconque. On la touche en un point situé en x = a, avec a < L.Quels sont les modes de vibration qui subsistent ?e. A. N. L = 1 m. Déterminer les modes qui subsistent si a = 40 cm.f. La corde est maintenant fixée à ses deux extrémités. Déterminer les différentes longueurs d’ondeλ n possibles et les fréquences ν n associées, où n est un entier positif. Représenter les trois premiersmodes de la corde, en indiquant les noeuds et les ventres.g. La corde est maintenant libre à ses deux extrémités. Quelles sont les différentes longueurs d’ondeet fréquences possibles ?4. Effet DopplerUn avion volant très bas s’approche d’un observateur à une vitesse v A = 680 m s −1 . L’avion émetun son à une fréquence ν = 600 Hz.a. Quelle est la fréquence perçue par l’observateur lorsque l’avion s’approche ?b. Quelle est la fréquence perçue par l’observateur lorsque l’avion l’a dépassé et s’éloigne de lui ?Faire le calcul en supposant que l’observateur est sur la ligne droite décrite par la trajectoire del’avion (calcul à une dimension).page 1 sur 1

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