Physique 20 -‐ Révision 1 Module A – La cinématique Questions d

Physique 20 -­‐ Révision Module A – La cinématique Questions d’encadrement : Comment les changements de position vitesse vectorielle et d’accélération nous permettent-­‐ils de prédire la trajectoire d’objets et de systèmes en mouvement ? Comment les principes de la cinématique influent-­‐ils sur le développement de nouvelles technologies du système mécanique ? Résultats d’apprentissage généraux : L’élève doit pouvoir • décrire le mouvement en fonction du déplacement, du temps, de la vitesse vectorielle et de l’accélération Chapitre 1 Concepts clés : • graphiques  cinématique o d-­‐t  origine o v-­‐t !
 position o !" -­‐t !
 quantité scalaire "
o ! -­‐t  valeur numérique  aucune direction Équations clés :  quantité vectorielle  vitesse  valeur numérique !d
 direction  v =
 distance !t
 unités de base : m  vitesse vectorielle "!
 déplacement ! !d
 v=
 vitesse !
t
 unités de base : m/s  mouvement accéléré  temps ! ! !
! ! v v f ! vi
 unités de base : s =
 a=
 vitesse vectorielle !t
t
 mouvement uniforme  repos  mouvement non uniforme  accélération  unités de base : m/s2  vitesse instantanée  tangente  mouvement uniformément accéléré  accélération gravitationnelle  convention de signes  rose de vent 1 Physique 20 -­‐ Révision Chapitre 2 Concepts clés :  mouvement dans un plan  colinéaire  résultante  composantes  méthode trigonométrique  méthode polaire  non colinéaire  mouvement relatif  par rapport à un observateur  point de référence  mouvement d’un projectile (dans un plan)  composantes verticale et horizontales sont indépendante l’une de l’autre  composante verticale -­‐ y  accélération gravitationnelle  hauteur  composante horizontale -­‐ x  constante  mouvement rectiligne uniforme  portée  trajectoire parabolique 2 Physique 20 -­‐ Révision Module B– La dynamique Questions d’encadrement : Comment la compréhension des forces aide-­‐t-­‐elle l’être humain à améliorer ou à modifier son environnement ? Comment les principes de la dynamique influencent-­‐ils la mise au point de nouvelles technologies mécaniques ? Quel rôle les effets gravitationnels jouent-­‐ils dans l’univers ? Résultats d’apprentissage généraux : L’élève doit pouvoir • expliquer les effets des forces équilibrées sur la vitesse vectorielle • expliquer les effets gravitationnels qui s’étendent à tout l’univers Chapitre 3
Concepts clés :
Équations clés :
• vecteurs
• première loi de Newton
!
o addition vectorielle
o Frés = 0 N lorsque ! v = 0 m/s
o soustraction vectorielle
• deuxième
!" loi de
" Newton
• force générée par l’action
o F = ma
o force équilibrée
• troisième
 Frés = 0 N
!" loi de Newton
!"
o force non-équilibrée
o F A sur B = !F B sur A
 Frés ≠ 0 N
• frottement statique
• forces
! µ s FN
o Ff
statique
o unités de base : N = kg ! m / s 2
• frottement cinétique
• diagrammes de forces
= µ c FN
o Ff
• dynamique
cinétique
• coefficient de frottement
o statique µs
o cinétique µs
o aucune unité
• dynamique
• forces de frottement
o statique
o cinétique
• inertie
• masse inertielle
• force résultante
• 3 lois du mouvement de Newton
o inertie
o F = ma
o action/réaction
• force normale
3 Physique 20 -­‐ Révision Chapitre 4
Concepts clés :
• force à distance
o aucun contact nécessaire
• poids
o réel
o apparent
• champ
• chute libre
• champ gravitationnel
o unités de base : N/kg = m/s2
• intensité du champ gravitationnel
• force gravitationnelle
• masse gravitationnelle
• loi de la gravitation universelle de Newton
• balance de torsion
o sert à calculer G
o G = 6,67 x 10-11 N•m2/kg2
Équations clés :
• poids réel
!" = force
!" gravitationnelle
o F g = mg
• loi de la gravitation universelle de Newton
!"
Gm1m2
o Fg =
r2
• intensité du champ gravitationnel
!" Gm
o g = 21
r
o m1 = masse qui crée le champ
 ex. la Terre
• poids apparent
!"
!"
o w = !F N
4 Physique 20 -­‐ Révision Module C – Mouvement circulaire, travail et énergie Questions d’encadrement : Quelles sont les conditions nécessaires pour maintenir le mouvement circulaire ? Comment la compréhension de la loi s de conservations contribue-­‐
t-­‐elle à la compréhension de l’univers ? Comment l’énergie mécanique est-­‐elle transférée et transformée ? Résultats d’apprentissage généraux : L’élève doit pouvoir • expliquer le mouvement circulaire en se basant sur les lois de Newton • expliquer que le travail est un transfert d’énergie et que la conservation de l’énergie dans un système isolé est un concept fondamental de la physique Chapitre 5 Concepts clés : Équations clés : • satellite • vitesse circulaire o naturel d circonférence 2! r
o v= =
=
o artificiel t
période
T
• axe de rotation • période • accélération centripète 1
• force centripète o T = f
• mouvement circulaire uniforme o période constante • accélération centripète o rayon constant v 2 4! 2 r
a
=
= 2 = 4! 2 f 2 r o
o cyclique c
r
T
o périodique • vitesse circulaire • force centripète o tangente au cercle mv 2
o ⊥ au rayon Fc = mac =
r
o vitesse constante o
2
4! mr
• mouvement des planètes et des 2 2
=
= 4! f mr
satellites T2
• fréquence o unités de base : Hz, s-­‐1, /s • troisième loi de Kepler • période T2
o K = 3 o unités de base : s r
o temps pour un(e) 2
TA TB2
 cycle =
o
 rotation rA3 rB3
 oscillation • période orbitale • rayon orbital o rcorps + altitude • 3 lois de Kepler 5 Physique 20 -­‐ Révision 6 Physique 20 -­‐ Révision Chapitre 6 Concepts clés • travail o unités de base : kg ! m2
 J = N•m = s2
o scalaire • énergie o scalaire • énergie potentielle gravitationnelle • énergie cinétique • énergie potentielle élastique • énergie mécanique • loi de conservation d’énergie • système isolé • système non isolé • • théorème énergie-­‐travail o W = ∆E • théorème énergie mécanique • puissance o unités de base : W = J/s Équations clés • travail fait par la force parallèle au déplacement o W = Fd cos! • énergie potentielle gravitationnelle o E p = mgh •
•
énergie potentielle élastique 1
kx 2
o E p = kx 2 =
2
2
énergie cinétique 1
mv 2
o Ec = mv 2 =
2
2
o
(! v)
2
! v 2f " vi2 •
énergie mécanique o Em = Ec + E p •
conservation d’énergie o Em1 = Em2 •
théorème énergie mécanique o Em2 = Em1 +W •
puissance o
7 P=
W !E
=
= Fv t
t
Physique 20 -­‐ Révision Module D – Mouvement périodique et ondes mécaniques Questions d’encadrement : Quels exemples de mouvement périodique trouve-­‐t-­‐on dans le monde qui nous entoure ? Comment les ondes mécaniques transmettent-­‐elles l’énergie ? Comment la conception des structures et les progrès de la technologie sont-­‐ils influencés par note compréhension des propriétés des ondes ? Résultats d’apprentissage généraux : L’élève doit pouvoir • décrire les conditions qui produisent un mouvement périodique • décrire les propriétés des ondes mécaniques et expliquer comment ces ondes transmettent l’énergie Chapitre 7 Concepts clés : Équations clés : • amplitude • période • cycle 1
o T = • fréquence f
• période • loi de Hooke • loi de Hooke o Fr = !kx • résonance • période d’une masse sur un ressort • oscillation •
•
•
•
•
•
mouvement périodique mouvement harmonique simple oscillateur harmonique simple constante de rappel, d’élasticité o k en N/m ressort oscillant, pendule force de rappel •
8 m
k
période d’un pendule o
T = 2!
o
T = 2!
!
g
Physique 20 -­‐ Révision Chapitre 8 Concepts clés : • onde • impulsion • milieu • équilibre • crête • creux • front d’onde • rayon • ondes mécaniques o transversales o longitudinales • réflexion o onde incidente o onde réfléchie • équation universelle des ondes • longueur d’onde o λ • interférence o constructive o destructive o modèle d’interférence • principe de superposition • ondes stationnaires • en phase • déphasage • nœuds ou points nodaux • ventres • maximum • minimum • harmonique • résonance • tuyau fermé • tuyau ouvert •
source ponctuelle o modèle d’interférence de deux sources ponctuelles o changement de phase o maximum central o ligne nodale effet Doppler •
Équations clés : • longueur de l’impulsion o l = vt ou d = vt • équation universelle des ondes o v = f ! • effet Doppler pour la fréquence apparente d’une source se déplaçant ! v $
o f d = ## o && f s " vo ! vs %
9