Physique
I : Décrire le mouvement d'un solide
1) Solide indéformable 2) Repérage d'un solide 3)Translation et rotation
- Qu'est-ce qu'un solide ?
- Définir le mouvement de translation d'un solide dans un référentiel. Qu'est-ce qu'une translation rectiligne ? circulaire ?
- Quel est le mouvement d'un point d'un solide en rotation autour d'un axe fixe ?
- Exprimer la vitesse d'un point d'un solide en rotation autour d'un axe fixe.
II : Théorème du moment cinétique pour un solide en rotation
1) Moment cinétique d'un système de points (Définition, cas du moment cinétique d'un solide en rotation)
- Donner la relation entre le moment cinétique scalaire, la vitesse angulaire de rotation et le moment d'inertie.
- Quelle est l'unité du moment d'inertie. Que quantifie le moment d'inertie ?
2) Moment des forces (Définition , cas du moment des forces intérieures)
- Donner l'expression du moment des forces exercées sur un solides
- Cas particulier du poids : simplifier l'expression du moment, Interprétation
- Savoir que le moment des forces intérieures est nul pour un solide (déformable ou indéformable)
3) Couple
- Qu'est-ce qu'un couple ?
4) Liaison pivot
- Qu'est-ce qu'une liaison pivot ? Comment est le moment par rapport à l'axe de rotation qu'elle peut produire ?
- Qu'est-ce qu'une liaison pivot parfaite ? Que peut-on dire de son moment par rapport à l'axe de rotation ?
5) Théorème du moment cinétique pour un solide en rotation
- Enoncer le TMC scalaire par rapport à l'axe de rotation pour un solide en rotation.
III Exemples d'application du TMC
1) Pendule pesant
- Etablir l'équation du mouvement du pendule pesant.
- Etablir l'intégrale première du mouvement du pendule pesant. Identifier les différents termes. Que traduit cette équation ?
2) Pendule de torsion
- Etablir l'équation du mouvement du pendule torsion.
- Etablir l'intégrale première du mouvement du pendule torsion. Identifier les différents termes. Que traduit cette équation ?
IV Approche énergétique du mouvement d'un solide en rotation
1) Énergie cinétique
- Donner la relation entre l'énergie cinétique, la vitesse angulaire de rotation et le moment d'inertie.
2) Puissance et travail des actions mécaniques (extérieures et intérieures)
- Donner la relation entre la puissance d'une action mécanique, le moment de l'action par rapport à l'axe de rotation et la vitesse angulaire de rotation.
- Que peut-on dire de la puissance des actions mécaniques intérieures dans un solide ? dans un système déformable ?
3) Théorèmes énergétiques
- Enoncer le TPC et le TEC pour un solide en rotation autour d'un axe fixe.
V : Systèmes déformables
- Enoncer le TPC et le TEC pour un système déformable. Que doit-on prendre en compte ?
exemples du tabouret, patineur, ...
I : La nécessité d'un second principe
1) L'insuffisance du premier principe
2) Transformations réversibles et irréversibles
3) Les causes d'irréversibilité
Définir transformation réversible.
Citer des causes d'irréversibilité, donner des exemples.
II : Deuxième principe de la thermodynamique
1) Énonce du second principe
Enoncer le deuxième principe.
2) La fonction d'état entropie (Propriétés \ Expressions ) (au moins une expression de S en fonction d'un couple de variables (P,V), (P,T), (V,T) sera fournie)
Comment exprime-t-on l'entropie échangée reçue algébriquement par un système au cours d'une transformation monotherme (thermostat de température $T_t$) ?
Comment est l'entropie créée sur une transformation irréversible ? réversible ?
Comment évolue l'entropie d'un système isolé ?
Comment évolue l'entropie au cours d'une transformation adiabatique réversible ?
3) Interprétation microscopique
Comment peut-on interpréter l'entropie en terme de désordre statistique ?
Interpréter la formule de Boltzmann de l'entropie.
III : Loi de Laplace
Citer la loi de Laplace, et les hypothèses nécessaires à son utilisation.
I : Champ magnétique
1) Les champs en physique
2) Champ magnétique
a- Aimants b- Champs magnétiques créés par des courants c- Champ magnétique Terrestre d- Ordres de grandeur à connaître
II : Cartographier le champ magnétique
1) Cartes de champs magnétiques à connaître
Tracer l'allure des cartes de champ magnétique pour un aimant droit, une spire circulaire et une bobine longue.
Comment peut-on réaliser un champ magnétique quasi-uniforme ?
Donner les ordres de grandeur de champs magnétiques au voisinage d'un aimant usuel, dans un appareil à IRM et du champ magnétique terrestre.
2) Analyse du lien entre courants et champs magnétiques
a- Fil infini b- Spires c- Solénoïde d- Bobines de Helmholtz
III : Symétries et invariances des distributions de courant, conséquences
1) Symétries et antisymétries d'une distribution de courant
2) Conséquences des symétries sur B
Donner les quatre phrases qui donnent les conséquences des symétries de la distribution de courant sur le champ magnétique. Associer ces phrases à des schémas illustratifs.
3) Invariances d’une distribution de courant et conséquences
Définir les invariances d'une distribution de courant, et en donner les conséquences sur le champ magnétique.
4) Méthode pour déterminer la forme générale du champ magnétique
IV : Moment magnétique
1) Vecteur surface
Définir le vecteur surface associé à une boucle de courant plane.
2) Moment magnétique d'une boucle plane
Définir le moment magnétique associé à une boucle de courant plane.
3) Moment magnétique d'un aimant permanent
Donner l'ordre de grandeur du moment magnétique associé à un aimant usuel.
