Bac STL : Corrigé Physique-Chimie

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Partie I : imagerie par résonance magnétique pour un porteur d'implant cochléaire

I.1. Fonctionnement d'un appareil à imagerie par résonance magnétique (IRM).

I.1.1.

Le champ magnétique appliqué par une bobine supraconductrice, met en oscillation les noyaux d’hydrogène présents dans l’eau du corps « petits aimants ».

L’antenne qui capte les ondes électromagnétiques émises

Le système de traitement de signal électrique pour constituer l’image.

I.1.2.

Etant donné que la fréquence est proportionnelle au champ magnétique, on peut calculer le facteur de proportionnalité.

Ainsi : f = k. B

K= f/B = 42,58/1 = 42,58 MHz.T^-1.

La nouvelle fréquence à 1,5 T est : f = kB = 42,58*1,5 = 63,87 MHz.

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Partie II : alimentation de l'implant cochléaire

II.1. Fonctionnement de la pile zinc-air

II.1.1.

De E vers C en passant par le circuit électrique.

II.1.2.

L’autre couple est O₂/HO^-.

II.1.3.

On multiplie l’équation (1) par 2 pour avoir le même nombre d’électrons dans les deux équations. Puis on additionne les 2 équations colonne par colonne, on obtient l’équation : 2Zn + O₂ = 2 ZnO.

L’eau et les HO^- n’apparaissent pas dans l’équation globale.

II.1.4.

Pour faire fonctionner cette pile, on utilise du Zinc et le dioxygène. Or le dioxygène vient de l’air. Ce qui justifie l’appellation Zinc-air.

II.2. Utilisation de la pile zinc air p675

II.2.1.

On sait que Q = I*t

D’après document 7, Q = 570 mA.h = 570.10^-3 Ah =  570.10^-3 * 3600 C =2052 C

Ainsi, t = Q/I = 2052 /(8.10-3) = 256500 s  71,25 heures de fonctionnement.

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Partie III : contraintes de l'implant cochléaire

III.1.

A la surface de l’eau, la pression P_slibre est égale à pression atmosphérique P₀ = 1 ,01.10⁵ Pa.

III.2.

Après avoir enlevé le processeur externe, oui il pourra pratiquer la natation.

III.3.

On note le point B à la hauteur maximale et le point A à la surface de l’eau.

Au point B, P_B = 5 atm. Au point A, PA = P_atm

 Ainsi, avec le principe de l’hydrostatique :

P_B – P_A = ρ*g*H_max

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