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de

Cours • Méthode • Exercices • Corrigés

Grand jeu concours

300 BDà gagner !*

Troisième

mon annéePhysique Chimie

3e

Physique Chimie

rédigé par des professeursde l’Éducation Nationale

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© Copyright Cours Legendre – tous droits réservés

Rédacteur : Valérie Lambert

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COURS DE REVISION

Le cours de révision est composé de trois dossiers.

1. Un bilan-test de début de cours qui permet de repérer les éventuelles difficultés et de mieux orienter ses révisions. Il ne faut pas l’adresser à la correction.

2. Le cours. 4 séries de travail avec des leçons et des exercices d’application. Ceux-ci sont

autocorrectifs et servent d’entraînement aux devoirs. Il ne faut pas les adresser à la correction.

3. Corrigé des exercices. Ce sont les corrigés des exercices du cours.

COMMENT ETUDIER SON COURS ?

Étudiez une série de travail par semaine en faisant tous les exercices d’application et en vérifiant leur exactitude. Travaillez régulièrement chaque jour. La durée d’étude de ce cours de révision est de quatre à six semaines selon les capacités de l’élève.

Bon travail !

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3 BILAN TEST

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Questions : Réponses : 1) Le noyau de l’atome est composé :

a. De protons. b. De neutrons. c. D’électrons.

a b c

2) La soude permet d’identifier : a. Les ions chlorure. b. Les ions cuivre II. c. Les ions fer III.

a b c

3) Une solution acide contient : a. majoritairement des ions hydrogène H+ et HO- b. autant d’ions H+ qu d’ions HO-. c. majoritairement des ions hydroxyde HO-.

a b c

4) Une solution de soude : a. contient des ions hydroxyde HO-. b. permet de déterminer la présence de certains ions métalliques en

solution. c. est basique.

a b c

5) Une tension alternative est une tension : a. dont la valeur varie au cours du temps. b. dont la valeur ne varie pas au cours du temps.

a b

6) La tension nominale du secteur en France est de : a. 110V. b. 230 V. c. 340 V.

a b c

7) Une tension alternative se mesure avec : a. un oscilloscope. b. un voltmètre en position AC. c. un voltmètre en position DC.

a b c

8) Une tension continue est une tension dont la valeur: a. varie au cours du temps. b. est constante. c. est toujours nulle.

a b c

9) La période d’une tension alternative s’exprime : a. en secondes (s). b. en Hertz (Hz). c. en volts (V).

a b c

10) La relation permettant de déterminer la fréquence d’une tension périodique est : a. F = 1/T b. F = T/ 2

a b

11) En déplaçant un aimant à proximité d’une bobine, on crée : a. une tension variable b. une tension continue

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n dont la valeur ne varie pas au cours du temps.

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4 BILAN TEST

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12) Un alternateur est : a. un générateur de tension alternative b. composé d’un stator et d’un rotor c. commun à toutes les centrales électrique et permet de produire de l’électricité

a b c

13) La tension du secteur en France est : a. alternative. b. sinusoïdale. c. périodique.

a b c

14) L’interaction gravitationnelle est :a. une action attractive entre deux corps. b. une action à distance entre deux corps. c. une force.

a b c

15) Le poids : a. est une force. b. se mesure en kg. c. est une forme particulière de l’interaction gravitationnelle.

a b c

16) Un atome est : a. électriquement neutre. b. composé de protons et d’électrons. c. composé de molécules.

a b c

17) La transformation nucléaire qui a lieu au cœur du soleil est une : a. fission. b. fusion.

a b

18) L’énergie : a. se mesure en joules. b. se calcule grâce à la relation : E =P×t. c. se calcule grâce à la relation:E =½ mv².

a b c

19) La terre exerce sur la Lune une action, a. répulsive. b. de contact. c. à distance.

a b c

20) Pour effectuer une mesure, le signal sonore émis par une sonar doit être absorbé par l’obstacle : a. vrai b. faux.

a b

21) L’action d’une solution d’acide chlorhydrique sur du fer : a. produit un dégagement gazeux de dihydrogène H2 et des ions Fe 2+. b. produit des ions hydrogène H+.

a b

22) La puissance électrique : a. se mesure en Watts (W). b. se calcule grâce à la relation P = U×I. c. se mesure en kilowattheures (kWh).

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Questions Réponses 1 a,b2 b,c 3 a 4 a,b,c 5 a 6 b 7 a,b 8 b 9 a 10 a 11 a 12 a,b,c 13 a,b,c 14 a,b,c 15 a,c 16 a,b 17 b 18 a,b,c 19 c 20 b 21 a 22 a,b

Répartition des points :

• Plus de 15 points : C’est un bon début. Ne relâchez pas vos efforts. Vous pouvez maintenant commencer l’étude de votre cours.

• De 13 à 15 points : Bon travail mais vous pouvez encore améliorer vos connaissances. • De 10 à 13 points : travail encore moyen. • De 5 à 10 points : revoir vos connaissances. C’est encore trop juste. • De 0 à 5 points : travail insuffisant. Profitez pleinement de ce cours de rattrapage pour

revoir vos lacunes.

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: travail insuffisant. Profitez pleinement de ce cours de rattrapage pour revoir vos lacunes.

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1ère série

Première leçon Structure de la matière I – Modèle de l’atome II – Transformation nucléaire III – Les molécules et les ions

Deuxième leçon Les différentes tensions électriques et leur mesure

I – Tension continue et tension variable II – Mesures de tensions

Troisième leçon: La gravitation

I – Le système solaire II – La gravitation III – Quelques analogies

2ème série

Première leçon Notion de force I – Action mécanique II – représentation d’une force

Deuxième leçon La tension du secteur et sa représentation graphique

I – La tension du secteur II – Sa représentation graphique

troisième leçon Le poids et la masse du corps

I – Distinction entre poids et masse II – Caractéristiques du poids

SOMMAIRE

3ème Science Physiques Chimie

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Première leçon Présence des ions en solution I – Tests de reconnaissance des ions

II – Solution basique, solution acide III – Précautions d’utilisation

Deuxième leçon Produire une tension variable I – Création d’une tension variable II – Création d’une tension alternative

Troisième leçon La puissance électrique I – La puissance nominale II – Calcul de puissance III – Le coupe-circuit

Quatrième leçon: L’énergie mécanique I – L’énergie mécanique II – L’énergie cinétique

4ème série

3ème série

Première leçon Réaction entre la solution d’acide chlorhydrique et du fer

I – Mise en évidence de la transformation chimique II – Mise en évidence des produits de réaction III – Bilan de réaction et équation-bilan

Deuxième leçon Produire de l’électricité

I – L’alternateur de bicyclette II – Production de l’électricité dans les centrales

Troisième leçon L’énergie électrique et sa mesure I – Le compteur électrique et le calcul de l’énergie II – Conversions d’énergie

Quatrième leçon Signal et information I – Ondes sonores II – Lumière

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1ère SERIE

Première leçon Structure de la matière

I – Modèle de l’atome II – Transformations nucléaires III – Les molécules et les ions

Deuxième leçon Les différentes tensions électriques et leur mesure

I – Tension continue et tension variable II – Mesures de tensions

Troisième leçon: La gravitation

I – Le système solaire II – La gravitation III – Quelques analogies

1ère SÉRIE

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n Modèle de l’atome

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n Modèle de l’atomeTransformations nucléaires

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1ère SERIE 2ème leçon

1ère LEÇON

Structure de la matière En étudiant une plaque de fer avec un microscope électronique, qui agrandit environ 10 000 000 de fois, on observe des petits grains de matière appelés atomes, tous identiques les uns aux autres. Les atomes constituent toute la matière. Les différents atomes sont répertoriés dans un tableau appelé la classification périodique ; on y trouve entre autres, le symbole de chaque atome ainsi que sa composition. I – Modèle de l’atome 1. Composition de l’atome Expérimentalement, E. Rutherford détermine en 1911 que l’atome est composé d’un noyau autour duquel gravitent des électrons qui constituent le nuage électronique dont la trajectoire est aléatoire. L’espace dans lequel gravitent les électrons est appelé nuage électronique. Noyau Electron Trajectoire (fictive) de l’électron 2. Composition du noyau Le noyau contient des particules appelées nucléons ; ces nucléons sont les protons et les neutrons. Les protons portent une charge élémentaire positive, alors que les neutrons ont une charge nulle. Une charge électrique élémentaire est la plus petite charge électrique existante. Les élections du nuage électronique portent une charge élémentaire négative, égale en valeur absolue à celle des protons.

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n Expérimentalement, E. Rutherford détermine en 1911 que l’atome est composé d’un noyau autour duquel gravitent des électrons qui constituent le nuage électronique dont la trajectoire

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1ère SERIE 2ème leçon

Le noyau contient autant de protons que le nuage électronique contient d’électrons. Ainsi l’atome est électriquement neutre. 3. Isotopes Pour un élément donné, plusieurs noyaux de compositions différentes peuvent exister. On appelle ces noyaux des isotopes. Les isotopes sont des noyaux possédant le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent. Ils ont donc le même numéro atomique. Exemples ● isotopes de l’hydrogène : -> Hydrogène : noyau avec 1 proton et 0 neutron -> Deutérium : noyau avec 1 proton et 1 neutron -> Tritium : noyau avec 1 proton et 2 neutrons ● isotopes de l’uranium : -> Uranium 235 : noyau avec 92 protons et 143 neutrons -> Uranium 238 : noyau avec 92 protons et 146 neutrons. 4. Ordre de grandeur de l’atome et de ses constituants Le noyau est 100 000 fois plus petit que l’atome dont la taille est environ 0,1 nm. (1 nm= 10-9 m) Le nuage électronique est ainsi composé essentiellement de vide dans lequel se déplacent les électrons, c’est la structure lacunaire de la matière. II – Transformations nucléaires Le noyau d’un atome est capable de subir des transformations dites transformations nucléaires. Celles –ci peuvent avoir lieu de façon spontanée, donnant naissance à des désintégrations radioactives (radioactivité naturelle) et ne nécessitant aucun apport d’énergie. D’autres transformations nucléaires peuvent être provoquées et nécessitent ainsi un apport d’énergie (réactions dans une centrale nucléaire). Il existe deux types de transformations nucléaires provoquées : la réaction de fission et la réaction de fusion. Le nombre total de nucléons demeure inchangé au cours de ces transformations. Dans une réaction de fission, des noyaux lourds d’atomes fissiles sont brisés en noyaux plus petits sous l’impact d’un neutron (uranium 235 dans une centrale nucléaire). Dans une réaction de fusion nucléaire, des noyaux légers s’unissent pour former un noyau plus lourd (fusion de noyaux d’atomes d’hydrogène au cœur des étoiles). Ces transformations des noyaux atomiques s’accompagnent d’un fort dégagement d’énergie.

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n : noyau avec 92 protons et 146 neutrons.

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n Le nuage électronique est ainsi composé essentiellement de vide dans lequel se déplacent les électrons, c’est la structure lacunaire de la matière.

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1ère SERIE 2ème leçon

III - LES MOLÉCULES ET LES IONS a. Les molécules : Une molécule est un ensemble d’atomes liés les uns aux autres, comme l’eau par exemple. La molécule d’eau H2O est composée d’un atome d’oxygène et de deux atomes d’hydrogène. L’indice indique le nombre d’atomes de l’espèce le présent dans la molécule. Une molécule est électriquement neutre. b. Les ions : Les ions sont des atomes ou molécules ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons. Ils sont donc électriquement chargés. Les ions positifs sont appelés cations, les ions négatifs sont appelés anions. Exemple : Cu2+ et CO3 2-

2 charges élémentaires 2 charges positives en excès (2 électrons perdus) élémentaires négatives

en excès (2 électrons gagnés)

1 atome de cuivre 3 atomes d’oxygène

1 atome de carbone L’exposant indique le nombre de charges portées par l’ion. Cu2+ est un cation qui porte deux charges élémentaires positives, il a donc perdu deux électrons. CO3 2- est un anion qui porte deux charges élémentaires négatives, il a donc gagné deux électrons. Exercice 1

Un noyau est représenté par son symbole chimique devant lequel est précisé en bas à gauche le numéro atomique Z (nombre de protons) et en haut à gauche le nombre total de nucléons A. Par exemple, le noyau de l’uranium 235 dans lequel on trouve 92 protons a pour symbole U235

92. Le neutron quant à lui est symbolisé par n1

0.

Sachant que le deutérium est le tritium peuvent fusionner pour donner un noyau d’hélium 4 (de symbole He et constitué de 2 protons et 2 neutrons) en libérant un neutron : a) Ecrire les symboles des noyaux intervenant dans cette fusion.

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iteIls sont donc électriquement chargés. Les ions positifs sont appelés cations, les ions négatifs

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1ère SERIE 2ème leçon

b) Ecrire avec ces symboles l’équation nucléaire de cette transformation sous la

forme : deutérium + tritium -> hélium 4 + neutron Exercice 2

Dans la classification périodique, on trouve comme information que le fer contient 26 protons. a) Quel est le symbole du fer ? _____________________________ b) Combien d’électrons contient-il ? Comment pouvez-vous le déterminer ? Sur un récipient dans le laboratoire de Sciences Physiques, on peut voir le symbole Fe2+. c) Que signifie-t-il ?

____________________________________________________ d) Quelle est la composition de l’ion Fe2+ ?

_____________________________________ Exercice 3

Compléter les tableaux suivants :

Molécule Composition

CO2 1 atome de carbone et 2 atomes d’oxygène

CH4

O3

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n Compléter les tableaux suivants

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1ère SERIE 2ème leçon

Exercice 4

a) Sachant qu’on représente un atome par une sphère, rappeler la taille du noyau par rapport à celle de l’atome.

b) Calculer le diamètre d’un atome dont le noyau est une sphère de 1 cm de

diamètre. c) Peut-on représenter cet atome ? Pourquoi ?

Atome ou ion

Nombre de protons Nombre d’électrons

H+ 1 0

Zn2+ 30

O 2- 8

Cl- 17

Fe 3+ 26

Reprod

uctio

n Sachant qu’on représente un atome par une sphère, rappeler la taille du noyau

Reprod

uctio

n Sachant qu’on représente un atome par une sphère, rappeler la taille du noyau par rapport à celle de l’atome.

Reprod

uctio

n par rapport à celle de l’atome.

Reprod

uctio

n Calculer le diamètre d’un a

Reprod

uctio

n Calculer le diamètre d’un atome dont le noyau est une sphère de 1 cm de

Reprod

uctio

n tome dont le noyau est une sphère de 1 cm de

Reprod

uctio

n

on représenter cet atome

Reprod

uctio

n

on représenter cet atome

Reprod

uctio

n inte

rdite

interd

ite

interd

ite

interd

ite

interd

ite

interd

ite

interd

ite

interd

ite

interd

ite

interd

ite

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1ère SERIE 2ème leçon

2ème LEÇON

LES DIFFÉRENTES TENSIONS ÉLECTRIQUES ET LEUR MESURE

I - TENSION CONTINUE ET TENSION VARIABLE La tension électrique fournie par une pile ou une batterie est une tension continue, elle ne varie pas au cours du temps. La tension électrique délivrée par le secteur varie au cours du temps, c’est une tension variable. Parmi les tensions variables, il existe : La tension alternative qui prend successivement des valeurs positives et négatives au cours du temps. La tension périodique dont le même motif, appelé motif élémentaire, se reproduit identique à lui-même. II - MESURES DE TENSION Un voltmètre, un oscilloscope et une interface d’acquisition reliée à un écran permettent de mesurer une tension électrique. a. Tension continue : Le voltmètre en position DC donne la valeur de la tension continue. L’oscilloscope ou l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser la tension. A. Oscilloscope sans balayage B. Oscilloscope sans balayage C. Oscilloscope avec balayage Tension nulle Tension non nulle Tension non nulle A. L’oscilloscope mesure une tension nulle, il n’y a pas de déviation du spot (point lumineux)

Reprod

uctio

n Un voltmètre, un oscilloscope et une interface d’acquisition reliée à un écran permettent de

Reprod

uctio

n Un voltmètre, un oscilloscope et une interface d’acquisition reliée à un écran permettent de mesurer une tension électrique.

Reprod

uctio

n mesurer une tension électrique.

Reprod

uctio

n

a. Tension continue

Reprod

uctio

n

a. Tension continue :

Reprod

uctio

n

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Reprod

uctio

n

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Reprod

uctio

n

Le voltmètre en position DC donne la valeur de la tension continue.

Reprod

uctio

n

Le voltmètre en position DC donne la valeur de la tension continue.L’oscilloscope ou l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser la tension

Reprod

uctio

n

L’oscilloscope ou l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser la tension

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n inte

rditeou une batterie est une tension continue, elle ne

interd

iteou une batterie est une tension continue, elle ne

La tension électrique délivrée par le secteur varie au cours du temps, c’est une tension

interd

iteLa tension électrique délivrée par le secteur varie au cours du temps, c’est une tension

La tension alternative qui prend successivement des valeurs positives et négatives au cours

interd

iteLa tension alternative qui prend successivement des valeurs positives et négatives au cours

La tension périodique dont le même motif, appelé motif élémentaire, se reproduit identique à interd

ite

La tension périodique dont le même motif, appelé motif élémentaire, se reproduit identique à

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1ère SERIE 2ème leçon

B. On branche une pile de 4,5 V aux bornes de l’oscilloscope, la déviation verticale est de 2 carreaux et la sensibilité verticale (nombre de volts que représente une division) est réglée sur 2 V/division. La tension mesurée par l’oscilloscope est donc 2× 2 = 4 V. C. On branche maintenant un générateur de 6 V aux bornes de l’oscilloscope dont on a sélectionné la fonction balayage (fonction permettant de visualiser l’évolution de la tension au cours du temps). On observe maintenant une droite horizontale, la sensibilité verticale est réglée sur 2V/division. La tension mesurée par l’oscilloscope est 2× 3 = 6 V. b. Tension variable : Le voltmètre en position AC mesure la tension efficace, c'est-à-dire la tension continue qu’il faudrait pour obtenir le même effet. L’oscilloscope et l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser l’évolution de la tension au cours du temps et d’effectuer des mesures de tension et de période.

Tension alternative sinusoïdale (forme de la tension) et périodique Les valeurs de la tension maximale Umax et de la période peuvent être calculées à l’aide des sensibilités verticale et horizontale. Exercice 5

Citer parmi les tensions électriques suivantes, les tensions qui varient au cours du temps : tension continue, tension alternative, tension sinusoïdale, tension variable, tension périodique.

Exercice 6

Comment différencie-t-on sur un écran une tension continue d’une tension variable ?

T

Umax

Reprod

uctio

n

alternative sinusoïdale (forme de la tension) et périodique

Reprod

uctio

n

alternative sinusoïdale (forme de la tension) et périodique

Les valeurs de la tension maximale Umax et de la période peuvent être calculées à l’aide des

Reprod

uctio

n

Les valeurs de la tension maximale Umax et de la période peuvent être calculées à l’aide des sensibilités verticale et horizontale.

Reprod

uctio

n

sensibilités verticale et horizontale.

Exercice

Reprod

uctio

n

Exercice 5

Reprod

uctio

n

5

Citer parmi les tensions électriques suivantes, lReprod

uctio

n

Citer parmi les tensions électriques suivantes, ltempsRep

roduc

tion

tempstension périodique.Rep

roduc

tion

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uctio

n

Reprod

uctio

n

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uctio

n

Reprod

uctio

n

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uctio

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rdite

dire la tension

interd

itedire la tension continue qu’il

interd

itecontinue qu’il

L’oscilloscope et l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser l’évolution

interd

iteL’oscilloscope et l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser l’évolution de la tension au cours du temps et d’effectuer des mesures de tension et de période.

interd

itede la tension au cours du temps et d’effectuer des mesures de tension et de période.

interd

ite

interd

ite

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1ère SERIE 2ème leçon

Exercice 7

Représenter une tension sinusoïdale variable et périodique. Exercice 8

a) Quelle valeur indique un voltmètre lorsqu’il mesure une tension alternative ? b) Expliquer ce que cela signifie.

Exercice 9

Dans le 2 a), quelle serait la tension mesurée aux bornes de l’oscilloscope si la sensibilité verticale était de 10 V/division pour le schéma B ? Et 5 V/division pour le schéma C ? Expliquer votre calcul.

Reprod

uctio

n a) Quelle valeur indique un voltmètre lorsqu’il mesure une tension alternative

Reprod

uctio

n a) Quelle valeur indique un voltmètre lorsqu’il mesure une tension alternative

Reprod

uctio

n b) Expliquer ce que cela signifie.

Reprod

uctio

n b) Expliquer ce que cela signifie.

Reprod

uctio

n

Exercice

Reprod

uctio

n

Exercice 9

Reprod

uctio

n

9

Dans le 2 a), quelle seReprod

uctio

n

Dans le 2 a), quelle sesensibilité verticale était de 10 V/division pour le schéma BRep

roduc

tion

sensibilité verticale était de 10 V/division pour le schéma B

interd

ite

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1ère SERIE 3ème leçon

3ème LEÇON

LA GRAVITATION I - LE SYSTÈME SOLAIRE Il est composé d’une étoile, le Soleil, autour de laquelle gravitent les planètes, leurs satellites ainsi qu’un grand nombre d’astéroïdes et de comètes. Les planètes sont au nombre de 8 et classées en 2 groupes :

- les planètes telluriques, proches du Soleil : Mercure, la Terre, Mars et Vénus - les géantes gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune

(Pluton n’est plus répertoriée comme planète depuis août 2006) Les planètes décrivent toutes une trajectoire quasi-circulaire autour du Soleil. La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasi-circulaire autour de celle-ci. II - LA GRAVITATION La gravitation est l’action attractive à distance entre deux corps qui ont une masse. Elle dépend de la distance entre ces deux corps. Dans le système solaire :

- le Soleil exerce une action attractive à distance sur chacune des planètes - chaque planète exerce une action attractive à distance sur tout corps à sa proximité

(comme la Terre sur la Lune) La gravitation est responsable de tous les mouvements de l’Univers. Loi de la gravitation universelle : Deux objets A et B, de masses respectives mA et mB, dont les centres sont séparés par une distance d, exercent l’un sur l’autre une force d’attraction gravitationnelle ayant la même intensité F : F = FA/B = FB/A = G · mA .mB

d2

G est la constant de gravitation universelle : G = 6,67 · 10-11 unités SI mA et mB s’expriment en kilogramme (kg), d en mètre (m) et f en newton (N).

Reprod

uctio

n circulaire autour du Soleil.

Reprod

uctio

n circulaire autour du Soleil.

La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasi

Reprod

uctio

n La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasi

La gravitation est l’action attractive à distance entre deux corps qui ont une masse. Elle

Reprod

uctio

n La gravitation est l’action attractive à distance entre deux corps qui ont une masse. Elle dépend de la distance entre ces deux corps.

Reprod

uctio

n dépend de la distance entre ces deux corps.Dans le système solaire

Reprod

uctio

n

Dans le système solaire :

Reprod

uctio

n

: le Soleil exerce une action attractive à distance sur chacune des planètes

Reprod

uctio

n

le Soleil exerce une action attractive à distance sur chacune des planèteschaque planète exerce une action attractive à distance sur tout corps à sa proximité

Reprod

uctio

n

chaque planète exerce une action attractive à distance sur tout corps à sa proximité (comme la Terre sur la Lune)

Reprod

uctio

n

(comme la Terre sur la Lune)

La gravitation est responsable de tous l

Reprod

uctio

n

La gravitation est responsable de tous l

Loi de la gravitation universelle

Reprod

uctio

n

Loi de la gravitation universelle

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Deux objets A et B, de masses respectives mReprod

uctio

n

Deux objets A et B, de masses respectives mdistance d, exercent l’un sur l’autre une force d’attraction gravitationnelle ayant la même Rep

roduc

tion

distance d, exercent l’un sur l’autre une force d’attraction gravitationnelle ayant la même intensitéRep

roduc

tion

intensité F : Reprod

uctio

n

F :

interd

itest composé d’une étoile, le Soleil, autour de laquelle gravitent les planètes, leurs satellites

interd

itest composé d’une étoile, le Soleil, autour de laquelle gravitent les planètes, leurs satellites

ercure, la Terre, Mars et Vénus

interd

iteercure, la Terre, Mars et Vénus

: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune

interd

ite: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune

(Pluton n’est plus répertoriée comme planète depuis août 2006)interd

ite(Pluton n’est plus répertoriée comme planète depuis août 2006)

circulaire autour du Soleil.interd

ite

circulaire autour du Soleil.La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasiint

erdite

La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasi

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1ère SERIE 3ème leçon

III - QUELQUES ANALOGIES

- Comme l’interaction entre deux aimants augmente lorsque leur distance diminue, la gravitation est d’autant plus grande que les deux corps sont proches.

- L’aimant A attire l’aimant B mais réciproquement l’aimant B attire aussi l’aimant A. De même, la gravitation s’exerce réciproquement entre deux corps, on l’appelle aussi interaction gravitationnelle.

- Le lancer de marteau : Le lanceur pivote sur lui-même, entraînant le marteau dans une trajectoire quasi-circulaire autour de lui. La main du lanceur agit sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne (c’est une action de contact) tandis que le Soleil exerce une action à distance sur chacune des planètes. Le lanceur représente ici le Soleil et le marteau une planète. Exercice 10

Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle est fausse. a) L’action du lanceur sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne est une action de contact. b) La Lune exerce une action attractive sur la Terre. a) Le système solaire est composé de 9 planètes et d’une étoile, le Soleil.

Exercice 11

Compléter les phrases suivantes : a) La gravitation s’exerce entre deux corps qui _____________________________ b) La gravitation est _________________________________________ à distance. c) La gravitation dépend de la distance entre les deux corps : elle _____________ quand la distance entre les deux corps diminue.

Reprod

uctio

n Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle es

Reprod

uctio

n Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle es

a) L’action du lanceur sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne est une

Reprod

uctio

n a) L’action du lanceur sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne est une

Reprod

uctio

n b) La Lune exerce une action attractive sur la Terre.

Reprod

uctio

n b) La Lune exerce une action attractive sur la Terre.

Reprod

uctio

n Le système solaire est composé de 9 planètes et d’une étoile, le Soleil.

Reprod

uctio

n Le système solaire est composé de 9 planètes et d’une étoile, le Soleil.

Reprod

uctio

n

Compléter les phrases suivantes

Reprod

uctio

n

Compléter les phrases suivantes

a) La gravitation s’exerce entre deux corps qui _____________________________

Reprod

uctio

n

a) La gravitation s’exerce entre deux corps qui _____________________________b) La gravitation est _________________________________________ à

Reprod

uctio

n

b) La gravitation est _________________________________________ à distance.Rep

roduc

tion

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roduc

tion

c) La gravitation dépend de la distance entre les deux corpsquand la distance entre les deux corps diminue.Rep

roduc

tion

quand la distance entre les deux corps diminue.

interd

itemême, entraînant le marteau dans une trajectoire quasi

interd

itemême, entraînant le marteau dans une trajectoire quasi-

interd

ite-circulaire

interd

itecirculaire

autour de lui. La main du lanceur agit sur le marteau par l’intermédiaire de la

interd

iteautour de lui. La main du lanceur agit sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne (c’est

interd

itechaîne (c’est une action de contact) tandis que le Soleil exerce une action à distance sur chacune des

interd

iteune action de contact) tandis que le Soleil exerce une action à distance sur chacune des

Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle esinterd

ite

Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle es

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1ère SERIE 3ème leçon

Exercice 12 a) Le Soleil exerce-t-il une force sur les satellites artificiels gravitant autour de la Terre ? Expliquer pourquoi. b) Ces satellites exercent-ils une force sur le Soleil ?

Exercice 13

a) En approchant, l’un de l’autre, deux pôles Sud de deux aimants différents. Que se passe-t-il ? b) Peut-on faire une analogie avec la gravitation ?

Exercice 14

La Terre exerce-t-elle une action sur les corps qui sont proches d’elle ? Expliquer pourquoi.

Exercice 15

a) Calculer la force gravitationnelle exercée par le soleil sur la planète Vénus. b) En déduire la force exercée par Vénus sur le Soleil.

Données : masse du soleil mS = 2,0 x 1030 kg masse de Vénus mV = 4,9 x 1024 kg distance Vénus – Soleil d = 108 x 106 km Rep

roduc

tion elle une action sur les corps qui sont proche

Reprod

uctio

n elle une action sur les corps qui sont proche

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Calculer la force gravitationnelle exercée par le soleil sur la planète Vénus.

Reprod

uctio

n

Calculer la force gravitationnelle exercée par le soleil sur la planète Vénus.En déduire la force exercée par Vénus sur le Soleil.

Reprod

uctio

n

En déduire la force exercée par Vénus sur le Soleil.

Données

Reprod

uctio

n

Données :

Reprod

uctio

n

: masse du soleil m

Reprod

uctio

n

masse du soleil m

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

interd

ite

interd

itea) En approchant, l’un de l’autre, deux pôles Sud de deux aimants différents. Que

interd

itea) En approchant, l’un de l’autre, deux pôles Sud de deux aimants différents. Que

interd

iteon faire une analogie avec la gravitation

interd

iteon faire une analogie avec la gravitation ?

interd

ite ?

interd

ite

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2ème SERIE1ère leçon

Reprod

uctio

n inte

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2ème SERIE1ère leçon

Première leçon: Notion de forces I – Action mécanique II – représentation d’une force

Deuxième leçon: La tension du secteur et sa représentation graphique

I – La tension du secteur II – Sa représentation graphique

Troisième leçon: Le poids et la masse d’un corps

I – Distinction entre poids et masse II – Caractéristiques du poids

2ème SÉRIE

Reprod

uctio

n Sa représentation graphique

Reprod

uctio

n Sa représentation graphique

Le poids et la masse d’un corps

Reprod

uctio

n Le poids et la masse d’un corps

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n Distinction entre p

Reprod

uctio

n Distinction entre poids et masse

Reprod

uctio

n oids et masse

Caractéristiques du poids

Reprod

uctio

n Caractéristiques du poids

interd

iteLa tension du secteur et sa représentation graphique

interd

iteLa tension du secteur et sa représentation graphique

La tension du secteur interd

iteLa tension du secteurSa représentation graphiqueint

erdite

Sa représentation graphique

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2ème SERIE1ère leçon

1ère LEÇON

Notion de force

I – Action mécanique 1. Exemples ● Un footballeur tape dans un ballon ; cette action mécanique est appelée force. Elle a mis en mouvement le ballon par contact entre le ballon et le pied du joueur. ● Un joueur de tennis renvoie une balle. Cette force a modifié le mouvement de la balle (direction et vitesse) suite au contact balle/raquette. 2. Types d’actions Certaines forces s’exercent par contact : les forces musculaires, la force élastique d’un ressort par exemple. D’autres peuvent s’exercer à distance, comme le poids, les attractions ou répulsions électriques ou magnétiques, la force gravitationnelle. Ainsi une force est une action capable de mettre en mouvement un objet, ou de modifier son mouvement. Une force peut aussi déformer un objet. Certaines forces agissent par contact, d’autres à distance. 3. Mesure d’une force On mesure la valeur d’une force avec un dynamomètre. Cet appareil comporte un ressort. On applique la force à mesurer à une extrémité du ressort : celui-ci se déforme. La valeur de la force est indiquée sur une graduation portée par l’appareil. La valeur de la force s’exprime en newton (N). Rep

roduc

tion : les forces musculaires, la force élastique d’un ressort

Reprod

uctio

n : les forces musculaires, la force élastique d’un ressort

D’autres peuvent s’exercer à distance, comme le poids, les attraction

Reprod

uctio

n D’autres peuvent s’exercer à distance, comme le poids, les attractionélectriques ou magnétiques, la force gravitationnelle.

Reprod

uctio

n électriques ou magnétiques, la force gravitationnelle.

est une action capable de mettre en mouvement un objet, ou de modifier son

Reprod

uctio

n est une action capable de mettre en mouvement un objet, ou de modifier son

mouvement. Une force peut aussi déformer un objet. Certaines forces agissent par contact,

Reprod

uctio

n mouvement. Une force peut aussi déformer un objet. Certaines forces agissent par contact,

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

3. Mesure d’une force

Reprod

uctio

n

3. Mesure d’une force

Reprod

uctio

n

On mesure la valeur d’une force avec un

Reprod

uctio

n

On mesure la valeur d’une force avec un

Reprod

uctio

n

On applique la force à mesurer à une extrémité du ressort

Reprod

uctio

n

On applique la force à mesurer à une extrémité du ressortla force est indiquée sur une grRep

roduc

tion

la force est indiquée sur une grReprod

uctio

n

La valeur de la force s’exprime en newton (N).Reprod

uctio

n

La valeur de la force s’exprime en newton (N).

interd

ite; cette action mécanique est appelée

interd

ite; cette action mécanique est appelée f

interd

itef

interd

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interd

iteo

interd

iter

interd

iter

interd

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interd

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interd

itee

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interd

ite. Elle a mis

interd

ite. Elle a mis e. Elle a mis e

interd

itee. Elle a mis een mouvement le ballon par contact entre le ballon et le pied du joueur.

interd

iteen mouvement le ballon par contact entre le ballon et le pied du joueur.

● Un joueur de tennis renvoie une balle. Cette force a modifié le mouvement de la balle

interd

ite● Un joueur de tennis renvoie une balle. Cette force a modifié le mouvement de la balle

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2ème SERIE1ère leçon

Schéma d’un dynamomètre à ressort de traction

II – Représentation d’une force On représente graphiquement une force par un segment fléché appelé vecteur ainsi que parson point d’application. Le vecteur est désigné par une lettre, par exemple F, surmontée d’une flèche �⃗�𝐹. 1.Point d’application On prend pour origine du vecteur le point d’application A de la force. 2. Direction Une force agit dans une direction, celle du mouvement qu’elle tendrait à produire si elle agissait seule. 3. Sens Pour une même direction, il peut y avoir deux sens : la flèche précise le sens du mouvement que provoquerait la force.

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n Représentation d’une force

Reprod

uctio

n Représentation d’une forceReprésentation d’une force

Reprod

uctio

n Représentation d’une force

Reprod

uctio

n On représente graphiquement une force par un segment fléché appelé

Reprod

uctio

n On représente graphiquement une force par un segment fléché appelé son point d’application. Le vecteur est désigné par une lettre, par exemple F, surmontée

Reprod

uctio

n son point d’application. Le vecteur est désigné par une lettre, par exemple F, surmontée

Reprod

uctio

n

Point d’application

Reprod

uctio

n

Point d’applicationPoint d’application

Reprod

uctio

n

Point d’applicationPoint d’application

Reprod

uctio

n

Point d’application

Reprod

uctio

n

On prend pour origine du vecteur le point d’application A de la force.

Reprod

uctio

n

On prend pour origine du vecteur le point d’application A de la force.

Reprod

uctio

n

2. Direction

Reprod

uctio

n

2. Direction

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Une force agit dans une direction, celle du mouvement qu’elle tendrait à produire si elle Reprod

uctio

n

Une force agit dans une direction, celle du mouvement qu’elle tendrait à produire si elle agissait seule.Rep

roduc

tion

agissait seule.

interd

ite

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2ème SERIE1ère leçon

4. Intensité La longueur du vecteur est proportionnelle à l’intensité de la force. Exemple de modélisation d’une force exercée sur un chariot.

5. Condition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces Considérons une plaque soumise à deux forces �⃗�𝐹1et 𝐹𝐹 ���⃗ 2. On constate que la plaque demeure immobile : on dit qu’elle est en équilibre statique. Cette condition est réalisée si ces deux forces : . ont même direction, . sont de sens opposé, . sont d’intensité égale.

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces

Reprod

uctio

n ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forcesndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces

Reprod

uctio

n ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces

Reprod

uctio

n Considérons une plaque soumise à deux forces

Reprod

uctio

n Considérons une plaque soumise à deux forces 𝐹𝐹

Reprod

uctio

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Reprod

uctio

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Reprod

uctio

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Reprod

uctio

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uctio

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Reprod

uctio

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Reprod

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n 2. On constate que la plaque demeure

Reprod

uctio

n On constate que la plaque demeure : on dit qu’elle est en équilibre statique. Cette condition est réalisée si ces deux

Reprod

uctio

n : on dit qu’elle est en équilibre statique. Cette condition est réalisée si ces deux

. sont de sens opposé,

Reprod

uctio

n . sont de sens opposé,. sont d’intensité égale.

Reprod

uctio

n . sont d’intensité égale.

Reprod

uctio

n inte

rdite

interd

ite

ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forcesinterd

ite

ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces

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2ème SERIE1ère leçon

Exercice 16

Pour soulever une valise, la main exerce une force verticale �⃗�𝐹 de valeur égale à 120 N. Schématiser la valise et modéliser la force �⃗�𝐹 s’exerçant sur la poignée. Préciser l’échelle utilisée.

Exercice 17

a) Une force de valeur 30N est modélisée par un vecteur de longueur 6 cm. Quelle est, avec la même échelle, la longueur du vecteur représentant une force de 20 N ?

b) Une force de valeur 10 N est modélisée par un vecteur �⃗�𝐹1 de longueur 5 cm. Quelle est la valeur de la force modélisée avec la même échelle, par un vecteur �⃗�𝐹2

de longueur égale à 15 cm. Exercice 18

Soient 2 boules de même masse entrant en contact. Représenter le vecteur force qu’exerce la boule A sur la boule B en précisant son origine, sa direction, son sens et sa longueur. L’intensité de l’action qu’exerce A sur B est 2 N. On prendra comme échelle 1 cm pour 2N dans chaque cas.

A B

Reprod

uctio

n

Soient 2 boules de même masse entrant en contact. Représenter le vecteur force

Reprod

uctio

n

Soient 2 boules de même masse entrant en contact. Représenter le vecteur force qu’exerce la boule A sur la boule B en précisant son origine, sa direction, son sens

Reprod

uctio

n

qu’exerce la boule A sur la boule B en précisant son origine, sa direction, son sens et sa longueur.

Reprod

uctio

n

et sa longueur.L’inte

Reprod

uctio

n

L’intensité de l’action qu’exerce A sur B est 2 N.

Reprod

uctio

n

nsité de l’action qu’exerce A sur B est 2 N.On prendra comme échelle 1 cm pour 2N dans chaque cas.

Reprod

uctio

n

On prendra comme échelle 1 cm pour 2N dans chaque cas.

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uctio

n

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n

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uctio

n

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uctio

n

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uctio

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n A

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n B

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n B

interd

itede longueur 6 cm. Quelle

interd

itede longueur 6 cm. Quelle est, avec la même échelle, la longueur du vecteur représentant une force de 20

interd

iteest, avec la même échelle, la longueur du vecteur représentant une force de 20

Une force de valeur 10 N est modélisée par un vecteur

interd

iteUne force de valeur 10 N est modélisée par un vecteur 𝐹𝐹

interd

ite�⃗�𝐹

interd

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interd

ite1 de longueur 5 cm.

interd

itede longueur 5 cm.

Quelle est la valeur de la force modélisée avec la même échelle, par

interd

iteQuelle est la valeur de la force modélisée avec la même échelle, par

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2ème SERIE2ème leçon

2ème LEÇON

LA TENSION DU SECTEUR ET SA REPRÉSENTATION GRAPHIQUE

I - LA TENSION DU SECTEUR La tension électrique mesurée aux bornes d’une prise électrique (ou tension du secteur) est une tension alternative sinusoïdale périodique. Son motif élémentaire est : - La période est la durée du motif élémentaire, elle se note T et s’exprime en seconde, unité du système international. La période du secteur en France est 20 ms (millisecondes) ou 0,02 s. - La fréquence se calcule par la relation suivante : F = 1/T F = 1/0,02 = 50 Hz La fréquence se note F, son unité SI (système international) est le Hertz de symbole Hz. La fréquence du secteur en France est 50 Hz. - La valeur maximale de la tension notée Um ou Umax est 320 V. - La valeur de la tension efficace se calcule par la relation suivante : Ueff = Umax/ 2

T

Um

t

Reprod

uctio

n

La période est la durée du motif élémentaire, elle se note T et s’exprime en seconde, unité

Reprod

uctio

n

La période est la durée du motif élémentaire, elle se note T et s’exprime en seconde, unité du système international.

Reprod

uctio

n

du système international.ode du secteur en France est 20 ms (millisecondes) ou 0,02 s.

Reprod

uctio

n

ode du secteur en France est 20 ms (millisecondes) ou 0,02 s.

La fréquence se calcule par la relation suivante

Reprod

uctio

n

La fréquence se calcule par la relation suivante

F = 1/TReprod

uctio

n

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interd

iteLa tension électrique mesurée aux bornes d’une prise électrique (ou tension du secteur) est

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2ème SERIE2ème leçon

Ueff = 320/ 2 = 226 V c’est la valeur qu’indique le voltmètre en position AC. II - REPRÉSENTATION GRAPHIQUE En branchant un oscilloscope sur une prise de courant, on obtient les valeurs de tensions au cours du temps consignées dans le tableau ci-dessous : Temps (s) 0 0,00

5 0,01 0,01

5 0,02 0,02

5 0,03 0,03

5 0,04 0,04

5 0,05

Tension (v) 0 320 0 -320 0 320 0 -320 0 320 0 On trace les axes sur du papier millimétré: l’axe vertical représente la tension et l’axe horizontal le temps. Il faut veiller à prendre des échelles adaptées : ici, 1 cm représente 100 V pour l’axe vertical et 1 cm représente 5 ms pour l’axe horizontal. Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres. On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.

Pour effectuer la lecture des valeurs de tension maximale et de période ; il faut se servir des sensibilités horizontale et verticale si on observe sur l’écran de l’oscilloscope ou bien utiliser les échelles sur une représentation graphique. Ici, la tension maximale représente environ 3,2 divisions et chaque division équivaut à 100 V. Umax = 3,2 × 100 = 320 V La période représente 4 divisions et chaque division équivaut à 5 ms. T = 4 × 5 = 20 ms =0,02 s

t(ms)

Reprod

uctio

n Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres.

Reprod

uctio

n Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres.On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.

Reprod

uctio

n On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n inte

rdite

En branchant un oscilloscope sur une prise de courant, on obtient les valeurs de tensions au

interd

iteEn branchant un oscilloscope sur une prise de courant, on obtient les valeurs de tensions au

0,04

interd

ite0,045

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interd

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ite

interd

ite

interd

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ite

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ite

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itesur du papier millimétré: l’axe vertical représente la tension et l’axe

interd

itesur du papier millimétré: l’axe vertical représente la tension et l’axe

représente 100 V pour l’axe vertical

interd

itereprésente 100 V pour l’axe vertical

Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres.interd

ite

Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres.On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.int

erdite

On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.

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2ème SERIE2ème leçon

Exercice 19 a) Citer la relation mathématique permettant de calculer la fréquence en précisant les unités. b) Quelle est la valeur de la période dont la fréquence est 2 Hz ?

Exercice 20

a) Citer la relation mathématique permettant de calculer la tension efficace. b) Quelle est la valeur maximale de la tension lorsque sa valeur efficace est 110 V ?

Exercice 21

Tracer la courbe correspondant aux valeurs du tableau ci-dessous. Temps (s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tension (v) 0 5 8,6 8,4 4,2 0 -5 -8,8 -8,6 -5,2

Exercice 22

a) Comment évolue l’allure de la courbe donnée dans le cours au II. Si on modifie

la sensibilité verticale à 50 V/ division ? b) Si l’allure de la courbe est modifiée, est-ce que cela modifie les caractéristiques

de la tension ?

Exercice 23

a) Citer les caractéristiques de la tension du secteur. b) Que signifient les valeurs 230 V et 50 Hz que l’on peut lire sur les appareils électriques ?

100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 0 5 8,6 8,4 5,2 0 -4,8 -8,6 -8,8 -5,6 0

Reprod

uctio

n Tracer la courbe correspondant aux valeurs du tableau ci

Reprod

uctio

n Tracer la courbe correspondant aux valeurs du tableau ci

30

Reprod

uctio

n 30 40

Reprod

uctio

n 40 50

Reprod

uctio

n 50 60

Reprod

uctio

n 60

Reprod

uctio

n

Reprod

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n

Reprod

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n

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n

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n

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n

Reprod

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n

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n

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Reprod

uctio

n 8,6 8,4

Reprod

uctio

n 8,4 4,2

Reprod

uctio

n 4,2 0

Reprod

uctio

n 0

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

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uctio

n

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uctio

n

Reprod

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n

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n

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n

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n

Reprod

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n

Reprod

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n

Reprod

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n

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uctio

n

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uctio

n

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n

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n 110

Reprod

uctio

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uctio

n 120

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uctio

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uctio

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Reprod

uctio

n

Comment évolue l’allure de la courbe donnée dans le cours au II. Si on modifie

Reprod

uctio

n

Comment évolue l’allure de la courbe donnée dans le cours au II. Si on modifie la

Reprod

uctio

n

la sensibilité verticale à 50 V/ division

Reprod

uctio

n

sensibilité verticale à 50 V/ division

Reprod

uctio

n

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Reprod

uctio

n

b) Si l’allure de la courbe est modifiée, est

Reprod

uctio

n

Si l’allure de la courbe est modifiée, estde la Rep

roduc

tion

de la tensionRep

roduc

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Reprod

uctio

n 130

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

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n

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uctio

n

Reprod

uctio

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Reprod

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n 0

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uctio

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Reprod

uctio

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Reprod

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uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

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n

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uctio

n 8,4

Reprod

uctio

n 8,4

Reprod

uctio

n

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uctio

n

Reprod

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n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

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n

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n

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n

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n

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uctio

n

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uctio

n

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n

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n inte

rditea) Citer la relation mathématique permettant de calculer la tension efficace.

interd

itea) Citer la relation mathématique permettant de calculer la tension efficace.

interd

itetension lorsque sa valeur efficace est 110

interd

itetension lorsque sa valeur efficace est 110

interd

ite

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2ème SERIE3ème leçon

3ème LEÇON

LE POIDS ET LA MASSE D’UN CORPS

I - DISTINCTION ENTRE POIDS ET MASSE Vous savez déjà que la masse d’un corps se mesure avec une balance et que son unité SI est le kilogramme dont le symbole est kg. La masse d’un corps représente une quantité de matière, c’est-à-dire la quantité d’atomes ou de molécules contenue dans ce corps. La masse ne varie pas en fonction du lieu. Le poids d’un corps est l’action à distance qu’exerce la Terre sur ce corps. Il se mesure avec un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole est N. II - CARACTÉRISTIQUES DU POIDS Le poids du corps s’exerce suivant la verticale du lieu où se trouve le corps et est dirigé vers le bas. C’est ce qui permet d’expliquer qu’un corps qui tombe, tombe verticalement et vers le sol. Relation entre poids et masse : On suspend différentes masses marquées à un dynamomètre puis on lit la valeur du poids correspondant. Les valeurs obtenues sont dans le tableau ci-dessous :

Masse (kg) 0,05 0,1 0,2 0,25 0,3 0,5Poids (N) 0,5 1 2 2,5 3 5

P(N)

5

2

0 0,2 0,5 m (kg) On trace ensuite la courbe représentant le poids en fonction de la masse.

Reprod

uctio

n un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole es

Reprod

uctio

n un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole es

Reprod

uctio

n CARACTÉRISTIQUES DU POIDS

Reprod

uctio

n CARACTÉRISTIQUES DU POIDSCARACTÉRISTIQUES DU POIDS

Reprod

uctio

n CARACTÉRISTIQUES DU POIDS

Reprod

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n Le poids du corps s’exerce suivant la verticale du lieu où se trouve le corps et est dirigé vers

Reprod

uctio

n Le poids du corps s’exerce suivant la verticale du lieu où se trouve le corps et est dirigé vers

C’est ce qui permet d’expliquer qu’un corps qui tombe, tombe verticalement et vers le sol.

Reprod

uctio

n C’est ce qui permet d’expliquer qu’un corps qui tombe, tombe verticalement et vers le sol.

et masse

Reprod

uctio

n

et masse :

Reprod

uctio

n

: On suspend différentes masses marquées à un dynamomètre puis on lit la valeur du poids

Reprod

uctio

n

On suspend différentes masses marquées à un dynamomètre puis on lit la valeur du poids

Les valeurs obtenues sont dans le tableau ci

Reprod

uctio

n

Les valeurs obtenues sont dans le tableau ci

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Reprod

uctio

n

Masse (kg)

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n

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uctio

n

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n

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uctio

n

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n

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n

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n inte

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interd

iteVous savez déjà que la masse d’un corps se mesure avec une balance et que son unité SI est

dire la quan

interd

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interd

itetité d’atomes ou

Le poids d’un corps est l’action à distance qu’exerce la Terre sur ce corps. Il se mesure avec interd

iteLe poids d’un corps est l’action à distance qu’exerce la Terre sur ce corps. Il se mesure avec un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole esint

erdite

un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole es

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2ème SERIE3ème leçon

C’est une droite qui passe par l’origine, on peut donc en déduire que le poids et la masse sont proportionnels. Calculons ce rapport de proportionnalité :

P/m = 2/0,2 = 10 N/kg =g On calcule le poids par la relation :

P = m× g Le poids P exprimé en N, la masse en kg et g en N/kg. g est l’intensité du champ de pesanteur sur Terre, elle varie (peu) suivant l’altitude et la latitude du lieu. Le poids s’exprimant en fonction de la masse et de l’intensité de la pesanteur varie donc en fonction du lieu. Exercice 24

Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle est fausse. a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps. b) La masse et le poids d’un corps sont proportionnels. c) Le poids d’un corps est une interaction à distance entre ce corps et la Terre.

Exercice 25

Compléter les phrases suivantes : a) L’unité SI du poids est ____________________ dont le symbole est ___________. b) La relation entre le poids et la masse est : _________________________________ c) Le poids d’un corps s’exerce selon la direction _______________ du lieu où se trouve le corps et son sens est ________________________.

Exercice 26

Sur la Lune, l’intensité de la pesanteur vaut 1,6 N/kg. On emporte sur la Lune, un livre de masse 300g. a) Quelle est la masse du livre sur la Lune ? b) Calculer son poids.

Reprod

uctio

n a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps.

Reprod

uctio

n a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps.

Reprod

uctio

n b) La masse et le poids d’un corps sont proportionnels.

Reprod

uctio

n b) La masse et le poids d’un corps sont proportionnels.

Reprod

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n c) Le poids d’un corps est une interaction à distance entre ce corps et la Terre.

Reprod

uctio

n c) Le poids d’un corps est une interaction à distance entre ce corps et la Terre.

Reprod

uctio

n

Compléter les phrases suivantes

Reprod

uctio

n

Compléter les phrases suivantes

a) L’unité SI du poids est _________________

Reprod

uctio

n

a) L’unité SI du poids est ____________________________.

Reprod

uctio

n

___________.b) La relation entre le poids et la masse est

Reprod

uctio

n

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Reprod

uctio

n

_________________________________c) Le poids d’un corps s’exerce selon la direction _______________ du lieu où se Rep

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tion

c) Le poids d’un corps s’exerce selon la direction _______________ du lieu où se trouve le corps et son sens est ________________________Rep

roduc

tion

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interd

iteg est l’intensité du champ de pesanteur sur Terre, elle varie (peu) suivant l’altitude et la

interd

iteg est l’intensité du champ de pesanteur sur Terre, elle varie (peu) suivant l’altitude et la

e poids s’exprimant en fonction de la masse et de l’intensité de la pesanteur varie donc en

interd

itee poids s’exprimant en fonction de la masse et de l’intensité de la pesanteur varie donc en

Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle est fausse.interd

iteRépondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle est fausse.

a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps.interd

ite

a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps.

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2ème SERIE3ème leçon

Exercice 27 Sur une boîte de conserve, on peut lire poids net : 230 g. a) Qu’est-ce que le poids ? Quelle est son unité SI ? b) Cette inscription est-elle correcte ? Expliquer pourquoi.

Exercice 28

Un élève dispose d’un dynamomètre et de sa trousse. a) Quelle grandeur peut-il mesurer avec son dynamomètre ? Il trouve la valeur 3. b) Quelle est son unité SI ? c) Sachant qu’il est sur Terre, que vaut l’intensité de la pesanteur ? d) Quelle nouvelle grandeur peut-il calculer avec les deux précédentes ? e) Calculer la valeur de cette grandeur et préciser son unité.

Rep

roduc

tion

Reprod

uctio

n c) Sachant qu’il est sur Terre, que vaut l’intensité de la pesanteur

Reprod

uctio

n c) Sachant qu’il est sur Terre, que vaut l’intensité de la pesanteur

Reprod

uctio

n d) Quelle nouvelle grandeur peut

Reprod

uctio

n d) Quelle nouvelle grandeur peut-

Reprod

uctio

n -il calculer avec les deux précédentes

Reprod

uctio

n il calculer avec les deux précédentes

Reprod

uctio

n e) Calculer la valeur de cette grandeur et préciser son unité.

Reprod

uctio

n e) Calculer la valeur de cette grandeur et préciser son unité.

Reprod

uctio

n

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uctio

n

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n

Reprod

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interd

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iteil mesurer avec son dynamomètre

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3ème SERIE1ère leçon

Première leçon Présence des ions en solution I – Tests de reconnaissance des ions

II – Solution basique, solution acide III – Précautions d’utilisation

Deuxième leçon Produire une tension variable

I – Création d’une tension variable II – Création d’une tension alternative

Troisième leçon La puissance électrique

I – La puissance nominale II – Calcul de puissance III – Le coupe-circuit

Quatrième leçon L’énergie mécanique

I – L’énergie mécanique II – L’énergie cinétique

3ème SÉRIE

Reprod

uctio

n

Reprod

uctio

n Produire une tension variable

Reprod

uctio

n Produire une tension variableCréation d’une tension variable

Reprod

uctio

n Création d’une tension variableCréation d’une tension alternative

Reprod

uctio

n Création d’une tension alternative

La puissance électrique

Reprod

uctio

n La puissance électriqueI

Reprod

uctio

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Reprod

uctio

n – La puissance nominale

Reprod

uctio

n La puissance nominale

II

Reprod

uctio

n

II –

Reprod

uctio

n

– Calcul de puissance

Reprod

uctio

n

Calcul de puissanceIII

Reprod

uctio

n

III –

Reprod

uctio

n

– Le coupe

Reprod

uctio

n

Le coupe

Quatrième leçon

Reprod

uctio

n

Quatrième leçon

Reprod

uctio

n

interd

ite

interd

ite

interd

iteTests de reconnaissance des ions

interd

iteTests de reconnaissance des ionsSolution basique, solution acideint

erdite

Solution basique, solution acidePrécautions d’utilisation int

erdite

Précautions d’utilisation