Notes, résumés, travaux, examens et exercices de Physique de Baccalauréat

3) Points de repère topographiques

Ce sont des signaux utilisés à des fins topographiques :

• a) Points permanents : ce sont des signes situés sur un terrain bien avant le début des travaux, et qui peuvent subsister après leur achèvement.
• b) Points temporaires : ce sont des points placés avant le début des travaux. Ils doivent être conservés jusqu'à la fin du chantier et peuvent être des marques, des piquets, des jalons, etc.

4) Les échelles

C'est le rapport entre la taille d'un segment sur un plan et la dimension de son homologue sur le terrain.

• a) Échelle numérique : elle est représentée par une fraction, où le numérateur indique la dimension sur le plan et le dénominateur les dimensions réelles.
• b) Échelle graphique : elle

Vitesse

Vitesse moyenne

La vitesse moyenne d'un mobile est le rapport entre la distance parcourue (d) sur la trajectoire et le temps (Δt) mis pour la parcourir.

Vitesse moyenne = d / Δt

Vecteur vitesse moyenne

Le vecteur vitesse moyenne d'un mobile est le rapport entre son vecteur déplacement (Δr) et le temps mis (Δt).

v_moy = Δr / Δt

Vitesse instantanée

La vitesse instantanée d'un mobile est celle qu'il possède en un point précis de sa trajectoire. Sa valeur numérique est appelée célérité ou vitesse scalaire.

Elle correspond à la limite de la vitesse moyenne lorsque Δt tend vers 0.

Accélération

L'accélération est la grandeur physique qui indique comment la vitesse varie par unité de temps. Puisque la vitesse est un vecteur, sa variation...

Induction électromagnétique

Electromagnétique — Induction : M. Faraday a montré qu'un champ magnétique peut générer un courant par induction électrique. Une expérience typique consiste à utiliser une boucle conductrice qui n'est pas reliée à une source d'alimentation ; on constate que le galvanomètre connecté à la boucle détecte le passage d'un courant électrique lorsque l'aimant ou la bobine se déplace par rapport à la boucle.

Observations importantes :

• Lorsque l'aimant s'approche rapidement de la boucle, un courant induit apparaît dans un sens donné ; lorsque l'aimant s'éloigne, le courant induit a le sens opposé.
• Si l'aimant reste fixe et que la boucle se déplace, le même effet d'induction se produit.
• Si une bobine

I. Rappel : les signaux sonores

Une onde sonore dans l'air est constituée d'une succession de compressions et de dilatations des molécules de l'air. Pour un son musical, un morceau de la courbe se répète régulièrement : on le qualifie de signal périodique. Le morceau de la courbe qui se répète est le motif élémentaire.

Période et fréquence

La période d'un signal périodique correspond à la durée d'un motif élémentaire. Elle se note T et se mesure en secondes (s). La fréquence correspond au nombre de répétitions du motif élémentaire par seconde. Elle se note f et se mesure en hertz (Hz).

• Conversions : 1 ms = 10^-3 s ; 1 μs = 10^-6 s ; 1 kHz = 10³ Hz ; 1 MHz = 10⁶ Hz ; 1 GHz = 10⁹ Hz.
• Formules : f = 1/T et T = 1/f.

II. Sons purs

L'énergie calorifique (Q)

Pour augmenter la température d'un corps, celui-ci a besoin d'un apport en énergie (Q).

La quantité de chaleur (Q) nécessaire est proportionnelle à l'augmentation de la température (ΔT) et à la masse (m) du corps. En plus, Q dépend de la nature de la matière.

Avec c : chaleur massique (caractéristique du matériau).

• Unité S.I. de Q : 1 Joule (J)
• Autre unité : 1 calorie (cal)
• 1 cal = 4,19 J

La chaleur massique (c)

On a la relation : Q = c * m * ΔT, ce qui implique : c = Q / (m * ΔT).

Unité S.I. de c : J / (kg · K)

Remarque : Les valeurs de chaleur massique (c) varient légèrement avec la température (T).

Si Q = 1 J, m = 1 kg et ΔT = 1 K, alors c = J / (kg * K).

La chaleur massique (c) d'un matériau indique...

Unités de température

• Unité SI : Kelvin (K)
• Autres unités : Degré Celsius (°C), Fahrenheit (°F)

Lois de conversion

T(°C) = θ(K) - 273

θ(K) = T(°C) + 273

Δθ = ΔT

La température se mesure avec un thermomètre.

Le zéro absolu

Le zéro absolu est la température la plus basse possible dans l'univers : θ = 0 K et T = -273,15 °C.

Pourquoi existe-t-il ?

Dans un corps solide, les atomes sont placés dans un réseau atomique et oscillent autour d'une position d'équilibre. En chauffant le solide, les vibrations des atomes s'amplifient. En revanche, si l'on refroidit le corps, ses mouvements d'oscillation diminuent.

Lorsque les atomes sont totalement immobilisés (ils n'oscillent plus du tout), la température la plus basse possible est atteinte....

La densité de courant

La densité de courant électrique est définie comme une grandeur vectorielle qui a des unités de puissance par unité de surface, c'est-à-dire l'intensité par unité de surface. Mathématiquement, le courant et la densité de courant sont liés comme suit :

• I est le courant électrique en ampères (A)
• est la densité de courant en A·m⁻²
• S est le domaine d'étude en m²

Charges ponctuelles isolées

La densité de courant est liée aux porteurs de charge (électrons, trous, ions dans un électrolyte) par :

Où :

• est la concentration du porteur i.
• est la charge électrique du porteur i.
• est la vitesse moyenne du porteur i dans le volume.

La force électromotrice (FEM)

La force électromotrice est toute cause capable de...

Qu'est-ce que l'énergie marémotrice ?

Il s'agit d'une énergie renouvelable générée par la différence de niveau des marées. Bien qu'elle représente une solution d'avenir, elle fait face à des défis techniques : pour fournir l'énergie nécessaire, une amplitude de marée d'environ 9 mètres ou plus est généralement requise.

Comment est-elle obtenue ?

L'énergie marémotrice est obtenue en tirant parti des marées, c'est-à-dire la différence de hauteur moyenne de la mer résultant des positions relatives de la Terre, de la Lune et du Soleil, ainsi que de leur attraction gravitationnelle sur les masses d'eau. Cette différence de hauteur est exploitée en plaçant des pièces mobiles dans le processus naturel de montée ou de descente...

Conditions de vie sur les exoplanètes

L'apparition d'exoplanètes a rouvert le débat sur l'existence possible de la vie au-delà du système solaire. La vie, telle que nous la connaissons, semble requérir de l'énergie, du carbone, de l'eau liquide et une atmosphère. Il faut également beaucoup de temps pour évoluer vers une vie complexe.

Circonstances favorisant la vie complexe

Les circonstances qui favorisent le développement et le maintien d'une vie complexe sur une planète sont les suivantes :

• La distance de la planète à son étoile : Les planètes trop proches ou trop éloignées de leur étoile ont des températures qui ne permettent pas l'existence d'eau liquide.
• Gravité suffisante de la planète : Si une planète est petite, comme

La Gravitation Universelle

La loi de la gravitation universelle : deux particules de matière s'attirent avec une force proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.

Champ gravitationnel : c'est la perturbation qu'un corps produit dans l'espace environnant du fait de sa masse.

Champ gravitationnel (g) : en un point de l'espace, c'est la force qui agirait sur l'unité de masse située à ce point.

Les forces conservatrices : on dit d'une force qu'elle est conservatrice quand son travail ne dépend pas du chemin parcouru.

L'énergie potentielle gravitationnelle d'une masse m en un point de l'espace est le travail effectué par le champ gravitationnel pour déplacer la masse m de...