Classes 1E et 1F, maturité 2004

Classe 1F, maturité 2010
Vous devez travailler systématiquement avec le F&T. Les unités de chaque grandeur doivent être connues
(transformation également). Les formules doivent être connues pour cet oral (un formulaire sera
néanmoins à disposition pendant la préparation de l’oral). La liste des thèmes et des applications n’est pas
exhaustive, elle doit servir de guide minimum contenant des exercices ou démonstrations à connaître. Il
est indispensable de maîtriser les notions de : énergie cinétique, potentielle, mécanique, conservation, lois
de Newton, champ électrique, potentiel, pression, température, chaleur, travail, courant électrique,
résistance électrique et puissance (mécanique, électrique et thermique). Les applications citées servent de
guide. Elles sont à connaître absolument.
Ondes :
Notions de longueur d’onde, fréquence, période, vitesse. Ondes sonores, vagues, lumière : points
communs, différences.
Interférences et diffraction.
Applications : effet Doppler et mesure de vitesse, diffraction et pouvoir de résolution, réfraction et vitesse
de propagation ; vagues.
Chaleur :
Notions de température, équilibre et chaleur. Dilatation et masse volumique..
Pression (relative et barométrique). Le baromètre à mercure. Le tube en U.
La loi des gaz parfaits (masse volumique de l’air).
Chaleur spécifique, chaleur latente (fusion de la glace et évaporation d’une partie de l’eau, congélation et
absorption d’énergie-> exemple p14, 15 ex 5.6, 5.9, 5.10+la nuit, 5.11).
Rayonnement et équilibre (ex 6.2, 6.3).
Applications : Perte d’énergie du corps humain dans un milieu à basse température. Puissance thermique
rejetée dans l’eau par une centrale. Température d’équilibre d’une planète.
Mécanique :
La cinématique, mouvement uniformément accéléré, le mouvement circulaire.
Les lois de Newton, mouvement à deux dimensions ; boulet.
Les frottements secs : cinétique et statique, de roulement. Frottement dans les milieux résistants.
Archimède, équilibre I.
La Gravité selon Newton
Travail et énergie cinétique.
La puissance mécanique, les unités kWh, W et J. Le rendement.
Energie potentielle (définitions unités mode d’emploi). Conservation ou variation d’énergie mécanique.
Comment trouver la vitesse de libération ?
Le moment de force, équilibre II.
Le moment d’inertie, l’énergie cinétique de rotation, le moment cinétique, conservation.
Quantité de mouvement et types de collisions.
Les oscillations, le système bloc-ressort, le pendule.
Applications : puissance d’un moteur. Gravitation et satellites (circulaires ou elliptiques), vitesse, altitude,
freinage, changement d’orbite. Chocs élastique ou inélastique de nucléons (radioactivité). Mouvement
d’un objet ponctuel ou non (avec rotation).
Electricité :
La charge (unité, quantification), la loi de Coulomb
Le champ électrique, définition, les lignes du champ, champ produit par une charge, deux plaques
métalliques.
Le potentiel (définition), équipotentielles, énergie potentielle.
Le condensateur ; définition, charge et décharge, constante de temps, équation différentielle.
Le champ magnétique ; force sur un conducteur, force sur une charge.
Applications : Les charges en mouvement, l’accélérateur de particules, le spectromètre de masse, le
modèle de Bohr.
Le courant électrique (définition) la résistance électrique la loi d’Ohm, la résistivité la puissance électrique.
Les circuits de résistances, de condensateurs. Le modèle de la pile (tension électromotrice).
Applications : calculer le courant ou la tension dans un circuit relativement complexe (3-4 éléments),
diviseur de tension, charge d’un condensateur au travers d’une résistance.