THEME 1 CINÉMATIQUE ET DYNAMIQUE 20 périodes

Programme de Physique 5ème Sciences générales
THEME 1 CINÉMATIQUE ET DYNAMIQUE
20 périodes
Cinématique
Mobile ponctuel.
Expliquer l’intérêt du modèle de mobile ponctuel.
Référentiel à deux dimensions
(2D).
Relativité des trajectoires.
Vecteur position.
Vecteur déplacement.
Vitesse (unité SI).
Vitesse moyenne.
Vecteur vitesse instantanée.
Associer l’analyse d’un mouvement au choix judicieux d’un repère cartésien.
Déterminer les caractéristiques du vecteur position d’un mobile ponctuel dans
un repère cartésien 2D.
Transformer des unités de vitesse.
Distinguer vitesse moyenne et vitesse instantanée.
Expliquer qu’un changement de vitesse peut concerner aussi bien la valeur que
la direction de la vitesse.
Variation de vitesse instantanée.
Accélération (unité SI).
Vecteur accélération.
Construire le vecteur accélération moyenne d’un mobile.
Illustrer différents cas de variations du vecteur vitesse instantanée d’un mobile.
Montrer, à l’aide d’un exemple, qu’accélération et vitesse ont des directions
différentes pour un mobile ponctuel se déplaçant sur une trajectoire
quelconque.
Loi du mouvement rectiligne
uniforme.
Connaitre l’ordre de grandeur de vitesses de quelques phénomènes courants.
Expliquer que le signe d’une vitesse est lié au choix du repère.
A partir d’un énoncé, choisir un repère et réaliser un schéma de la situation.
Utiliser un graphique horaire de la position pour calculer une vitesse.
Utiliser un graphique horaire de la vitesse pour calculer une distance parcourue.
Lois du mouvement rectiligne
uniformément accéléré (MRUA).
Mouvement de chute libre.
Établir expérimentalement la loi de la vitesse.
Connaitre l’ordre de grandeur d’accélérations de quelques phénomènes
courants.
Expliquer que le signe d’une accélération est lié au choix du repère.
A partir d’un énoncé, choisir un repère et réaliser un schéma de la situation.
Après transformation d’une formule, vérifier la cohérence des unités.
A partir d’un énoncé ou d’un tableau, tracer et exploiter une graphique horaire
de position, de vitesse ou d’accélération.
Utiliser un graphique horaire de la vitesse pour calculer une accélération.
Analyser expérimentalement un mouvement de chute libre.
Les mouvements à deux
dimensions.
Le mouvement parabolique.
Le mouvement circulaire uniforme
(définition, période, vitesse
linéaire, vitesse angulaire,
accélération centripète).
[Tir oblique].
Analyser expérimentalement un mouvement de tir horizontal.
Interpréter certains mouvements à deux dimensions en utilisant la composition
de deux mouvements rectilignes indépendants.
Représenter les vecteurs position, vitesse et accélération en différents points
d’une trajectoire parabolique.
Expliquer la nécessité d’une accélération dans le cas d’un MCU.
Justifier l’appellation d’accélération centripète dans le cas d’un MCU.
Dynamique
Les trois lois de Newton.
Masse d’inertie (unité SI).
Repère galiléen ou d’inertie.
Définition du newton.
Illustrer chaque loi de Newton par des exemples de la vie quotidienne.
Repérer les duos d’actions réciproques à travers divers exemples.
Expliquer qu’un mouvement se conserve ou se modifie à partir de l’analyse des
forces agissantes.
Appliquer la 2e loi de Newton à différents mouvements rectilignes et
curvilignes (MCU).
Forces et coefficients de frottement. Établir le diagramme des forces agissantes dans le cas d’un exemple où
interviennent des forces de frottement.
Analyser et expliquer, par la dynamique, des situations concrètes liées à la
sécurité routière (freinage, virages).
[Impulsion, quantité de
mouvement].
[Analyser des exemples simples de
propulsion, d’explosion ou de collision].
THEME 2 GRAVITATION
8 périodes
Loi de la gravitation universelle.
Champ gravifique.
[Approche historique (modèles
géo- et héliocentriques)].
[Lois de Kepler].
Expliquer le mouvement de révolution des satellites autour de la Terre.
Connaitre des ordres de grandeur de distance et de vitesse de différents objets
célestes.
Modéliser le champ gravifique terrestre.
Établir un lien entre l’énergie potentielle de gravitation et le champ gravifique.
Champ électrique (unité SI).
[Potentiel électrique].
Représenter la force électrique s’exerçant sur une charge placée en un point
d’un champ électrique.
THEME 3 MAGNÉTISME ET ÉLECTROMAGNÉTISME
14 périodes
Compléments d’électrostatique
Loi de Coulomb :
Unité SI de quantité de charge
électrique.
Comparer les interactions électrique et gravifique dans le cas du système
proton/électron.
Utiliser les caractéristiques de la force de Coulomb pour interpréter différents
phénomènes d’influence électrostatique.
Champ électrique (unité SI).
[Potentiel électrique].
Représenter la force électrique s’exerçant sur une charge placée en un point
d’un champ électrique.
Magnétisme
Champ magnétique (unité SI).
Champ magnétique créé par un
aimant.
Champ magnétique terrestre.
Champ magnétique créé par un
courant.
Représenter le vecteur champ magnétique créé, en un point, par un aimant, par
un courant dans un fil rectiligne, dans une spire et dans un solénoïde.
Associer l’existence d’un champ magnétique au mouvement de charges
électriques.
Décrire un modèle simple du champ magnétique terrestre. Connaitre son ordre
de grandeur.
Décrire et expliquer une utilisation des électro-aimants (sonnette, disjoncteur,
relais, portage, ...).
La force magnétique.
Caractéristiques de la force
magnétique exercée sur un
conducteur parcouru par un
courant électrique (force de
Laplace).
Définition de l’ampère comme
unité fondamentale du SI.
Prévoir le mouvement d’une charge électrique dans un champ magnétique.
Décrire et expliquer le principe de fonctionnement d’une application technique
(moteur électrique, cyclotron, haut-parleur, spectromètre de masse, ...).
Électromagnétisme
L’induction électromagnétique.
Production de courants
induits.
Courants induits et force
magnétique.
Intensité du courant induit.
Sens du courant induit (loi de
Lenz).
[Courants de Foucault].
Expliquer le principe de transformation de l’énergie mécanique en énergie
électrique (générateur).
Expliquer le principe de production d’un courant alternatif.
Expliquer le principe de fonctionnement d’une application technique (dynamo,
microphone, ...).
Déterminer les caractéristiques d’un courant induit.