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d'après
concours
adjoint technique de recherche et formation,
préparateur en traitement des matériaux
(
Observatoire Paris 2005)
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Questions d'ordre
général
: ( réponses
écrites en bleu)
- Les rayons X sont arêtés par : les
vétements, l'air, une
feuille de plomb.
- Que désigne un picomètre ? un appareil
de mesure de longueur, un insecte,
une unité de
mesure. 10-12 m = 1 pm.
- Quelle est l'unité de référence
du Système International pour les volumes ?
cm3, litre,
m3.
- L'air contient en volume : 78% de O2,
20 % de
O2, 1% de O2.
- A quoi correspond un Pascal ? 1kgf,
1N / m², 1
bar.
- L'échelle de la maille
élémentaire d'un cristal est de l'ordre du
millimètre, micromètre,
nanomètre.
- Ecrire la correspondance en puissance de 10 : micro
10-6 ; nano
10-9, kilo
103, giga
109.
- Le sodium appartient à la famille des
halogènes, gaz rares,
alcalins.
- Que signifie ppm ? partie par million, partie
par milliard, partie par mille.
- Une eau est dite dure si elle contient beaucoup de
calcaire, soude,
sel.
- Parmi les matériaux suivants, quels sont les
semi-conducteurs ? cuivre,
silicium, mylar,
germanium, bore,
phosphore.
- Pour mesurer le diamètre d'une bille d'environ
3,15 mm vous utiliser une règle graduée,
un pied à
coulisse, un décamètre, un
palmer.
- La distance Terre Lune est proche de :280 000 km,
380 000 km, 530 000
km.
- Le rayon de la Terre est
6400 km, 4800 km,
8400 km.
- La charge d'un proton est égale en valeur
absolue à celle de l'électron.
vrai ou faux.
- Un anémomètre permet de mesurer le taux
d'humidité ? vrai
faux. mesure la vitesse
du vent.
- Un hygromètre permet de mesurer la vitesse du
vent ? vrai ou faux.
mesure du taux d'humidité.
- La surface d'une sphère est 4/3 pr3.
vrai faux.
- Le pgcd de 60,54, 24 vaut 6.
vrai faux.
- Deux isotopes ont le même numéro
atomique. vrai faux.
- La glace est plus légère que l'eau.
vrai faux.
- Une réaction exothermique dégage de la
chaleur. vrai faux.
- Une colle epoxy est un polymère. vrai
faux. un durcisseur et
une résine à mélanger.
- Donner les instruments qui permettent d'obtenir des
volumes avec précision : cuillère à
soupe, burette,
bécher gradué,
fiole jaugée,
erlenmeyer gradué.
- Les micas font partie des
silicates,
carbonates, sulfates.
- Le granit est une roche effusive, intrusive,
méthamorphique.
- L'épaisseur d'une lame pétrographique
pour l'observation au microscope polarisant est
30 mm,
300 m m, 3 m
m.
- Le jurassique est une période
géologique qui appartient à l'ère
secondaire, primaire,
tertiaire.
- En partant du soleil, la 3ème planète
du système solaire est : Vénus,
Terre, Mars, Mercure.
Mercure, Vénus, la Terre et Mars.
- Pour mesurer une différence de potentiel dans
un circuit, on place le voltmètre en série,
en
dérivation.
- La capacité de stockage d'un disque dur se
mesure en Gbyte,
Ghertz, Siemens, Pixels.
- La caréctistique principale d'une diode est :
de ne laisser passer le courant
que dans un sens, de permettre le stockage des
charges, d'amplifier le courant.
- Parmi les éléments suivants, lequel
n'est pas un support de stockage d'informations: DVD,
Modem, CR Rom,
Disquette.
- Parmi les instruments suivants, lequel permet de
mesurer l'acidité d'une solution ?
spectrophotomètre, conductimètre,
pHmètre,
ohmètre.
- Quelle est la charge d'un électron ?
-1,6 10-19
C ; -1,6 1019 C ;+1,6 10-19
C.
- Le noyau de l'atome est constitué : de protons
; de neutrons ; de protons et de
neutrons.
- Le nombre 50 est égale à : 0
; 5 ; 1 ; 10.
- Dans une solution solide Cu60-Zn40, les atomes de
zinc sont en site ?
substitutionnel ;
intersticiel.
- Quelles sont les liaisons constitutives d'un
polymère ? métalliques ; ioniques ;
covalentes.
- Quelle est la température de l'azote liquide ?
-20 °C ; - 72 °C ;
-196 °C.
- L'acide sulfurique a pour formule :
H2SO4
; H2S ; SO3.
- Le symbole W est celui du : Afnium ;
Tungstène ;
Vanadium ; Antimoine.
- Le symbole I est celui du : Indium ; Iridium ; Ytrium
; Iode.
- Sb est le symbole chimique :
de l'antimoine, du
strontium, du soufre.
- La fonte est un alliage : de
fer et de carbone ; de fer et de chrome ; de
fer et de molybdène.
- Quels sont les constituants de base d'un
polymère ?
carbone-hydrogène
; carbone-silicium ; oxygène- azote.
- Dans un cristal de symétrie cristalline
cubique : a = b différent de c
; a= b = c ; les
angles différent de 90 °.
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Partie 2 : questions
pratiques.
- Citez trois applications utilisant un laser :
bistouri en chirurgie, lecture d'un
DVD, alignement et niveau en construction, découpe
industrielle.
- Comment évolue la résistance d'un
conducteur métallique avec la température
?
A une température
donnée q,
la résistance d'un conducteur métallique
s'exprime par : R = R0 (1+aq)
avec a positif , q
température en °C et R0,
résistance à °C. Donc R augmente avec
la température.
- Par rapport aux propriétés
électriques, quel est le comportement d'un
métal, d'un semi-conducteur et d'un isolant ?
Donner deux exemples pour chaque catégorie.
Les matériaux
semi-conducteurs ( silicium, germanium) présentent
une conductivité électrique
intermédiaire entre les métaux et les
isolants.
La résistivité r
( Wm)
est une caractéristique électrique du
matériau.
Conducteur ( aluminium, cuivre , argent...) :
r
est inférieure à 10-5
Wm.
Isolant ( air, bois, plastiques, porcelaine...) :
r
est supérieure à 105
Wm.
- Quelles informations donnent un voltmètre, un
ampèremètre, un wattmètre ?
voltmètre : mesure
dune tenion électrique ;
ampèremètre : mesure
l'intensité du courant ; wattmètre :
mesure la puissance électrique.
- Factoriser : 16 x²-25 =
(4x+5)(4x-5).
- Combien pèse 12 mL
d'eau ( réponse en g)
1 L d'eau a une masse de 1kg = 1000
g ; 1 m
L d'eau a une masse de
10-3 g ; la masse de 12 m
L est donc 12
10-3 g.
- Trouver l'arrondi de 115,020291 à 0,01
près par excès :
115,02.
- Donner l'incertitude absolue Dy
en fonction de D a,
D b, D
c pour y = a+b c.
On pose bc =
u ;
Dy = D
a + D
u avec D
u / u = D
b / b + D
c / c soit
D
u = bc[
D
b / b + D
c / c].
- Compléter le schéma ci-dessous en
plaçant au dessus des flèches les mots qui
correspondent aux changements d'états physiques :
fusion ; vaporisation; liquéfaction ;
solidification ; condensation ; sublimation.

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Partie 3 :
exercices
-
L'éprouvette ci contre est : un cube, une
pyramide, un
cylindre, une sphère, un
parallélépipède.
- Calculer la hauteur de cette éprouvette et
donner le résultat en cm près par
excès.
volume / aire de base = 6334 / 201
= 31,51 cm donc 32 cm.
- Sachant que la masse volumique de l'éprouvette
est 7,82 g/cm3, calculer la masse de
l'éprouvette.
volume fois masse volumique = 6334
*7,82 = 49,5 kg.
R1
= 2 kW ; R2 = 8
kW.
- Quelle est la tension aux bornes de R1 ?
- Quelle est la tension Vs aux bornes de
R2 ?
- Quelle est l'intensité I du courant dans les
résistances ?
Les résistances sont en
série : 10 = (R1+R2) I soit
I= 10 / R1+R2) = 10/10 = 1 mA.
Tension aux bornes de R1 :
U1=R1I= 2*1 = 2 V ; tension
Vs aux bornes de R2 :
R2I = 8*1 = 8 V.
- L'ensemble des chercheurs de votre laboratoire
utilisent 22,5 g d'un produit X chaque semaine. Vous
êtes chargé de tenir et d'approvisionner ce
produit en ayant 6 mois d'avance. Ce produit est vendu en
flacon de 100 g au prix de 179 euros HT. Combien de
flacons devez-vous commander et quel est le montant de la
facture TTC ?
6 mois correspondent à 26
semaines ; masse du produit consommé en 6 mois :
22,5*26 = 585 g.
Il faut commander 6 flacons ; prix HT : 6*179 = 1074
euros ; TVA à 19,6 % ; prix TTC : 1074*1,196 =
1284,5 euros.
- Préparation d'une solution d'1L d'acide
chlorhydrique molaire.
Il dispose d'un flacon contenant de l'acide chlorhydrique
concentré dont l'étiquette indique :
densité d= 1,18 ; HCl 35 % ; masse molaire M=36,46
g/mol
- Calculer le volume d'acide concentré à
prélever.
masse d'acide pur dans 1 L :
1,18*0,35 = 0,413 kg = 413 g ; quantité de
matière (mol) =masse (g) / masse molaire (g/mol) =
413/36,46 = 11,3 mol/L
Facteur de dilution F= 11,3 / 1 = 11,3 ; volume à
prélever : 1 / 11,3 = 0,088 L = 88 mL
- On dose 20 mL de cet acide préparé par de
la soude à 1 mol/L en présence
d'hélianthine. Le volume de soude NAOH à
l'équivalence est 23 mL. Quelle est la
concentration réelle de l'acide chlorhydrique
?
A l'équivalence
CaVa = CbVb
soit Ca = CbVb /
Va = 1*23/20 = 1,15 mol/L
- Action de l'acide chlorhydrique sur le fer : on verse
quelques mL d'acide chlorhydrique dilué sur de la
limaille de fer déposée dans un tube
à essai. On observe un dégagement gazeux
ainsi qu'une coloration verdâtre de la solution.
Que se passe-t-il dans le tube ?
oxydation du fer par l'acide et
dégagement de dihydrogène
Ecrire les équations chimiques de
demi-réaction ainsi que l'équation bilan de
la réaction.
Fe = Fe2+ +
2e- ; 2H+ + 2e- =
H2 ; Fe + 2H+ = Fe2+ +
H2
- Equilibrer les réactions
d'oxydo-réduction suivantes :
MnO4- +
8H+ +
5e- =
Mn2+ +
4H2O.
2S2O32-
= S4O62- +
2e-.
Cr2O72- +
14 H+ +
6e- =
2Cr3+ +
7H2O.
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Pictogrammes
Donner la signification des pictogrammes.
corrigé
A: irritant ou nocif ; B : Toxique ou très
toxique ; C : dangers pour l'environnement ; D :
radioactivité ; E : risque biologique
F : risque d'explosions ; G : matières
inflammables ; H : matières corrosives ; I : danger
électrique ; J : radiations non
ionisantes
K : risque d'asphixie; L : douche de
sécurité ; M : défense de fumer ; O :
protection obligatoire de la vue ; P : sortie et issue de
secours
|
sécurité
- Citez les différentes voies de
pénétration des substances dangereuses dans
l'organisme. Pour chque voie, quelle(s)
précaution(s) devez vous prendre pour vous en
prémunir ?
Les trois voies de
pénétration d'une substance dangereuse dans
l'organisme sont : contact cutané (port de gants
appropriés), ingestion (rare sauf accident),
inhalation (travail sous hotte aspirante).
- L'étiquette est la source d'information la
plus synthétique sur la dangerosité d'un
produit. Nommer les trois informations qui y figurent
obligatoirement pour vous prévenir des risques.
( pictogramme, phrases de risques R
; phrases de sécurité S)
Quelle est la seconde source réglementaire
d'information ?
- Quels sont les gestes à faire en cas de
projection d'acide concentré sur le corps ?
Numéroter dans l'ordre les gestes
nécessaires.
essuyer (2); appeler les
pompiers (3); rincer avec
une solution de soude ; passer sous la douche
(1) ; se déshabiller
; le signaler au responsable hiérarchique
(4).
- Les feux sont classés en 4 classes: A : feux
de solides ; B : feux de liquides ; C : feux de gaz ; D :
feux de métaux. On y ajoute les feux d'origine
électrique E.
Dans le tableau suivant associer le ou les type(s)
d'extincteurs utilisable(s) pour un type de feu
donné.
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agents extincteurs
|
type de feux
|
|
A
|
B
|
C
|
D
|
E
|
|
eau pulvérisée
|
X
|
|
|
|
|
|
eau pulvérisée avec
additif AFFF
|
X
|
X
|
|
|
|
|
poudre BC
|
X
|
X
|
X
|
|
|
|
poudre ABC
|
X
|
X
|
X
|
|
|
|
poudre spéciale
|
|
|
|
X
|
|
|
dioxyde de carbone
CO2
|
|
|
X
|
|
X
|
- Vous devez installer un appareil électrique de
puissance 1,2 kW fonctionnant en 220 V. Vous avez
à disposition les fusibles suivants : 1 A, 3 A, 5
A, 10 A , 15 A. Quel fusible utilisez-vous pour
protéger l'installation ? Justifier.
intensité (A) = puissance
(W) / tension (V) = 1200/220 =5,45 A
La valeur du fusible doit être
légèrement supérieure à
l'intensité de fonctionnement et la plus proche
possible ( donc 5,5 A) : 10 A est bien trop grand,
à défaut 5 A serait la valeur la plus
appropriée de la liste.
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