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Mouvements à forces centrales

Savoirs :

• définir un champ de force centrale conservatif
• citer l'expression d'une force newtonienne et de l'énergie potentielle associée
• citer les conséquences de la conservation du moment cinétique : mouvement plan, loi des aires
• définir un état lié et un état de diffusion et le relier à la valeur de l'énergie mécanique
• énoncer les lois de Kepler
• exprimer l'énergie mécanique pour un mouvement circulaire (en fonction du rayon) ou elliptique (en fonction du demi-grand axe)

Savoir-faire :

• établir la conservation du moment cinétique et ses conséquences, pour un point matériel soumis à une force centrale
• construire une énergie potentielle effective
• exploiter une courbe d'énergie potentielle effective afin de déduire la nature de la trajectoire
• dans le cas d'un mouvement circulaire : établir que le mouvement est uniforme, déterminer l'expression de la période, et démontrer la troisième loi de Kepler
• déterminer l'altitude d'un satellite géostationnaire

Champ magnétique : propriétés et actions

Savoirs :

• citer des ordres de grandeur de champs magnétiques usuels
• tracer l’allure des cartes de champ magnétique pour un aimant droit, une spire circulaire, une bobine longue
• exprimer le champ magnétique créé à l’intérieur d’une bobine longue
• citer et décrire un dispositif permettant de réaliser un champ magnétique quasi uniforme
• définir le moment magnétique associé à une boucle de courant plane
• citer un ordre de grandeur du moment magnétique d’un aimant usuel
• citer l’expression de la force de Laplace subie par une portion de circuit
• citer l’expression du couple magnétique subi par un dipôle et l’énergie potentielle associée

Savoir-faire :

• exploiter une carte de champ : identifier les zones de champ uniforme, de champ fort/faible, l’emplacement des sources
• établir et utiliser l’expression de la résultante des forces de Laplace pour une tige rectiligne placée dans un champ magnétique uniforme
• établir et utiliser l’expression du couple magnétique subi par une spire rectangulaire placée dans un champ magnétique uniforme
• étudier les positions d’équilibre d’un dipôle dans un champ magnétique uniforme et leur stabilité

Document de 76 ko, dans Mathématiques/2024-2025/programmes de colle

Machines thermiques

Savoirs :

• donner le sens des échanges énergétiques pour un moteur ou un récepteur ditherme
• définir le rendement ou l'efficacité d'une machine
• citer le théorème de Carnot
• citer quelques ordres de grandeur de rendements et d'efficacités pour des machines réelles actuelles
• expliquer le principe de la cogénération
• relier le sens de parcours d'un cycle dans le diagramme $(p,V)$ au fonctionnement moteur/récepteur

Savoir-faire :

• analyser un dispositif concret et le modéliser par une machine cyclique ditherme
• exprimer le premier et le second principe pour un cycle
• déterminer l'expression ou de l'efficacité maximal(e) réversible d'une machine ditherme (théorème de Carnot)
• représenter un cycle dans le diagramme $(p,V)$
• calculer les transferts d'énergie pour chaque étape du cyle

Mouvements à forces centrales

Savoirs :

• définir un champ de force centrale conservatif
• citer l'expression d'une force newtonienne et de l'énergie potentielle associée
• citer les conséquences de la conservation du moment cinétique : mouvement plan, loi des aires
• définir un état lié et un état de diffusion et le relier à la valeur de l'énergie mécanique
• énoncer les lois de Kepler
• exprimer l'énergie mécanique pour un mouvement circulaire (en fonction du rayon) ou elliptique (en fonction du demi-grand axe)

Savoir-faire :

• établir la conservation du moment cinétique et ses conséquences, pour un point matériel soumis à une force centrale
• construire une énergie potentielle effective
• exploiter une courbe d'énergie potentielle effective afin de déduire la nature de la trajectoire
• dans le cas d'un mouvement circulaire : établir que le mouvement est uniforme, déterminer l'expression de la période, et démontrer la troisième loi de Kepler
• déterminer l'altitude d'un satellite géostationnaire

Document de 101 ko, dans Mathématiques/2024-2025/programmes de colle

Equilibre d'un corps pur diphasé

Savoirs :

• utiliser le vocabulaire associé aux différents changements d'état
• définir le titre massique de chaque phase dans un système diphasé
• définir l'entropie et l'enthalpie de changement d'état
• citer la relation entre l'entropie et l'enthalpie de changement d'état

Savoir-faire :

• lire et exploiter un diagramme de phases $(p,T)$
• lire et exploiter un diagramme de Clapeyron $(p,v)$
• déterminer la composition d'un système diphasé à partir de sa position dans le diagramme $(p,v)$
• réaliser des bilans énergétiques et entropiques mettant en jeu des changements d'état

Machines thermiques

Savoirs :

• donner le sens des échanges énergétiques pour un moteur ou un récepteur ditherme
• définir le rendement ou l'efficacité d'une machine
• citer le théorème de Carnot
• citer quelques ordres de grandeur de rendements et d'efficacités pour des machines réelles actuelles
• expliquer le principe de la cogénération
• relier le sens de parcours d'un cycle dans le diagramme $(p,V)$ au fonctionnement moteur/récepteur

Savoir-faire :

• analyser un dispositif concret et le modéliser par une machine cyclique ditherme
• exprimer le premier et le second principe pour un cycle
• déterminer l'expression ou de l'efficacité maximal(e) réversible d'une machine ditherme (théorème de Carnot)
• représenter un cycle dans le diagramme $(p,V)$
• calculer les transferts d'énergie pour chaque étape du cyle

Mouvements à forces centrales (questions de cours seulement)

Savoirs :

• définir un champ de force centrale conservatif
• citer l'expression d'une force newtonienne et de l'énergie potentielle associée
• citer les conséquences de la conservation du moment cinétique : mouvement plan, loi des aires
• définir un état lié et un état de diffusion et le relier à la valeur de l'énergie mécanique
• énoncer les lois de Kepler

Savoir-faire :

• établir la conservation du moment cinétique et ses conséquences, pour un point matériel soumis à une force centrale
• construire une énergie potentielle effective
• exploiter une courbe d'énergie potentielle effective afin de déduire la nature de la trajectoire
• dans le cas d'un mouvement circulaire : établir que le mouvement est uniforme, déterminer l'expression de la période, et démontrer la troisième loi de Kepler

Document de 96 ko, dans Mathématiques/2024-2025/programmes de colle

Document de 45 ko, dans Général/2024-2025/colloscope