Mouvements de translation

PHYSIQUE
3ème année de l’enseignement secondaire
Sciences expérimentales
Centre National Pédagogique
LES AUTEURS
ABDELHAFIDH GHARBI
Professeur à la faculté des sciences de Tunis
MOHAMED BITRI
Inspecteur Principal des collèges et des lycées
ABDELLATIF MEDDAH
Professeur Principal hors classe
MONCEF TORKHANI
Professeur Principal
HATEM DISSEM
Professeur d’enseignement secondaire
LES ÉVALUATEURS
NOUREDDINE MESKINI
Professeur à la faculté des sciences de Tunis
ABDELHAMID BEN HENDA
Inspecteur Principal des collèges et des lycées
ABDELHAMID BAATOUT
Inspecteur Général de l’éducation
ÉDITION MISE A JOUR ET ADAPTÉE PAR
M’HAMED EL GHADHAB
Inspecteur des collèges et des lycées
ARDHAOUI KOUAS
Inspecteur des collèges et des lycées
MAHMOUD GAZZAH
Professeur principal hors classe
ÉVALUATEURS DE L’ADAPTATION
MOHAMED ARBI BEN DAAMAR
Inspecteur des collèges et des lycées
RIDHA HAMZA
Inspecteur des collèges et des lycées
REPUBLIQUE TUNISIENNE
MINISTERE DE L’EDUCATION

© Tous droits réservés au Centre National Pédagogique

Avant-propos
Le présent ouvrage de physique est destiné aux élèves de la 3ème année sciences
expérimentales. Il est conforme au programme officiel et répond aux nouvelles
orientations du système éducatif.
Il est conçu de façon à :
– faire acquérir aux élèves des connaissances structurées et des savoir-faire rigoureux
pouvant servir de base pour l'apprentissage scientifique ultérieur,
– les motiver en leur proposant des démarches qui s'appuient sur leur environnement.
Visant à la fois la construction du savoir et le développement de la dextérité manuelle
chez les apprenants, la plupart des activités proposées sont expérimentales et
peuvent être traitées sous forme de travaux pratiques ou cours.
À la fin de chaque leçon, les élèves trouveront de un à trois exercices corrigés
destinés à les aider à mieux maîtriser la matière étudiée.
Le manuel propose une rubrique “Pour en savoir plus” comportant des documents
permettant d’exciter la curiosité des élèves et d’enrichir leurs connaissances.
À propos de l'évaluation, on distinguera deux niveaux de difficultés :
– la simple restitution du cours, dans la rubrique '' je vérifie mes connaissances''
– l'aptitude à appliquer le cours et raisonner, dans la rubrique '' j’applique mes
connaissances et je raisonne”.
Nous espérons qu'ainsi conçu ce manuel de physique, ou les intentions scientifiques
et pédagogiques se soutiennent mutuellement, rendra un service efficace aux élèves
et à leurs enseignants.
Les auteurs

Programme
LES INTERACTIONS DANS L'UNIVERS (20 - 23 heures)
Appliquer la loi de Coulomb.
Mettre en évidence expérimentalement
l'existence d'un champ électrique créé par une
charge ponctuelle.
Déterminer les caractéristiques d'un vecteur
champ électrique.
Représenter une force électrique.
Appliquer la relation vectorielle
F= qE
Reconnaître, d'après la forme du spectre
électrique, le champ électrique créé par une
charge ponctuelle, le champ électrique créé par
deux charges ponctuelles et le champ électrique
uniforme.
I. Interaction électrique
I-1. Loi de Coulomb
I-2. Champ électrique
-Champ électrique créé par une charge
ponctuelle
Mise en évidence
Vecteur champ électrique E
Force électrique F=qE
Spectre et lignes de champ.
-Cas de deux charges ponctuelles
-Champ électrique uniforme.
II. Interaction magnétique
II-1. Les différents types d'interaction
magnétique
-Interactions entre aimants
-Interaction aimant - courant
-Interaction courant - courant
-Application : la lévitation magnétique
II-2. Champ magnétique
-Notion de champ magnétique :
Mise en évidence
Spectre et lignes de champ
Vecteur champ magnétique
-Champ magnétique uniforme
-Champ magnétique terrestre
-Champ magnétique créé par un courant
continu : cas d'un courant circulaire
II-3. Force de Laplace
-Mise en évidence
-Caractéristiques
-Application : le moteur électrique à courant
continu.
Mettre en évidence expérimentalement
une interaction magnétique.
Mettre en évidence expérimentalement
l'existence d'un champ magnétique.
Reconnaître un champ magnétique uniforme
à partir de la forme de son spectre.
Déterminer les caractéristiques d'un vecteur
champ magnétique.
Utiliser un teslamètre.
Mettre en évidence expérimentalement
la force de Laplace.
Déterminer les caractéristiques de la force de
Laplace.
Expliquer le fonctionnement d'un moteur
à courant continu.
CONTENUS OBJECTIFS
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Programme
Appliquer la loi de gravitation universelle.
Caractériser le vecteur champ de gravitation G
en un point de l'espace.
Représenter les lignes du champ de gravitation.
Caractériser le vecteur champ de pesanteur g
en un point de l'espace.
Reconnaître les facteurs dont dépend le poids P.
Expliquer certains phénomènes naturels
observables dus à l'interaction gravitationnelle.
Faire une analogie formelle entre les
interactions newtonienne et coulombienne.
Expliquer la cohésion du noyau atomique.
Interpréter la cohésion de la matière :
- à l’échelle du noyau
- à l’échelle des atomes, des molécules
et à notre échelle
- à l’échelle astronomique.
Reconnaître un solide en mouvement de
translation.
Représenter les vecteurs position, vitesse
et accélération d’un mobile.
A l’aide de l’expérience, reconnaître chacun
des mouvements suivants et être capable d’en
écrire l’équation horaire :
-mouvement rectiligne uniforme
-mouvement rectiligne uniformément
varié ( accéléré ou retardé )
-mouvement rectiligne sinusoïdal.
Connaissant l’expression
d’une grandeur cinématique
(x,
v
ou
a
) en fonction du temps ainsi
que les conditions initiales, retrouver
les expressions des deux autres.
Etablir, pour un mouvement rectiligne
uniformément varié, la relation
v
2-
v
1= 2
a
(x2– x1).
Caractériser un mouvement
rectiligne sinusoïdal par son
amplitude Xmet sa période T.
Etablir la relation entre l’accélération
et l’élongation d’un mobile en mouvement
rectiligne sinusoïdal.
2 2
MOUVEMENTS DE TRANSLATION (16,5 - 20 heures)
I. Etude cinématique
-Généralités : repérage d'un mobile (vecteur
position, coordonnées cartésiennes, abscisse
curviligne), vecteur vitesse, vecteur accélération
(accélération normale,
accélération tangentielle), lois horaires.
-Mouvement rectiligne uniforme.
-Mouvement rectiligne uniformément varié.
-Mouvement rectiligne sinusoïdal : définition,
équation horaire, vitesse, accélération,
amplitude, période, fréquence, pulsation et
phase.
III. Interaction gravitationnelle
-Loi de gravitation universelle.
-Champ de gravitation :
Mise en évidence
Vecteur champ de gravitation,
ses caractéristiques
-Cas particulier : Champ de pesanteur
Vecteur champ de pesanteur,
ses caractéristiques
Lignes de champ
Champ uniforme
- Applications : phénomènes des marées,
ceintures d'astéroïdes (Kuiper).
IV. Interaction forte
CONTENUS OBJECTIFS
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