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I : Oscillateur harmonique : mise en équation du système masse ressort (sans frottements) et du circuit LC, résolution, bilan de puissance.

- Définir les caractéristiques d’un signal sinusoïdal : amplitude, période, fréquence, pulsation et phase à l’origine des temps.

- Donner l’expression d’un signal harmonique/sinusoïdal.

- Donner les relations entre la période, la fréquence et la pulsation.

- Donner l'expression de la force de rappel d'un ressort (loi de Hook) 

- Établir l’équation différentielle du mouvement d’une masse accrochée à un ressort horizontal ou vertical

- Établir l’équation différentielle vérifiée par la tension aux bornes du condensateur dans un circuit LC série.

- Déterminer les conditions initiales d’un circuit électrique LC série.

- Résoudre l’équation différentielle de l’oscillateur harmonique $\ddot{y} + \omega_0 ^2 y = b$ connaissant les conditions initiales $y(0)$ et $\dfrac{\mathrm{d} y}{\mathrm{d}t}(0)$

- Représenter l’allure de l’évolution temporelle, en tenant compte des conditions initiales, en plaçant dessus l’amplitude, la valeur moyenne et la période.

- Donner les expressions de l’énergie cinétique, l’énergie potentielle de pesanteur, l’énergie potentielle élastique d’un point matériel.

- Exprimer l’énergie mécanique d’un oscillateur mécanique harmonique.

- Faire le bilan de puissance du circuit LC série.

II : Oscillateur amortis : mise en équation du système masse ressort (avec frottements) et du circuit RLC, résolution et 3 régimes (pseudo-périodique, apériodique, critique, durée du régime transitoire), bilan de puissance.

- Établir l'équation différentielle vérifiée par la position de la masse accrochée à un ressort vertical. L'écrire sous forme canonique en identifiant les expressions du facteur de qualité $Q$ et de la pulsation propre $\omega_0$.

- Établir l'équation différentielle vérifiée par la tension aux bornes du condensateur dans le circuit RLC série alimenté (ou non) par un générateur de tension (continue). L'écrire sous forme canonique en identifiant les expressions du facteur de qualité $Q$ et de la pulsation propre $\omega_0$.

- Décrire les régimes transitoires selon la valeur du facteur de qualité.

- Déterminer les conditions initiales du circuit RLC série en réponse à un échelon de tension ou en régime libre. 

- Établir les solution de l'équation différentielle d'un oscillateur amorti selon la valeur du facteur de qualité.

- Donner les expressions des ordres de grandeur des durées des trois régimes transitoires en fonction de $Q$ et $\omega_0$

I : Cadre de l'étude

- Système / Référentiel / Cadre et limite de la mécanique classique 

II : Décrire un mouvement 

- Vecteur position / vecteur vitesse / vecteur accélération / vecteur déplacement élémentaire / différents types de mouvements

III : Systèmes de coordonnées

-Coordonnées cartésiennes / Coordonnées cylindro-polaires (cylindriques) et base de Frenet / Coordonnées sphériques

 Exemples de  questions  de cours  

- Décrire le système de coordonnées cartésiennes. Exprimer le déplacement élémentaire, en déduire les composantes du vecteur vitesse.

- Établir les expressions des composantes du vecteur position, vitesse et accélération en coordonnées cartésiennes.

- Décrire le système de coordonnées cylindriques. Exprimer le déplacement élémentaire, en déduire les composantes du vecteur vitesse.

- Établir les expressions des composantes du vecteur position, vitesse et accélération en coordonnées cylindriques.

- Décrire le système de coordonnées sphériques. Exprimer le déplacement élémentaire.

 Etablir les expressions des vecteurs vitesse et accélération en coordonnées sphériques n'est pas exigible 

-Pour un mouvement à vecteur accélération constant, établir l'expression du vecteur vitesse et vecteur position en fonction du temps. 

- Établir l'expression de la trajectoire en coordonnées cartésiennes.

- Pour un mouvement circulaire uniforme ou non uniforme, établir les composantes du vecteur position, du vecteur vitesse et du vecteur accélération en coordonnées polaires planes.

- Présenter la base de Frenet.

Chapitre 5 : Circuit linéaire du premier ordre 

I : Echelon de tension

II Circuits RC soumis à un échelon de tension ou en régime libre : équation différentielles, résolution, interprétations (temps caractéristique, graphe, durée du régime transitoire, continuité, ...), bilan énergétique. 

III : Circuits RC soumis à un échelon de tension ou en régime libre : équation différentielles, résolution, interprétations (temps caractéristique, graphe, durée du régime transitoire, continuité, ...)

- Définir un échelon de tension

- Etablir l'équation différentielle vérifiée par uc(t)/ it(t) dans le cas d'un circuit RC / RL série.

- Déterminer la réponse temporelle dans le cas d’un régime libre ou d’un échelon de tension.

- Donner le temps caractéristique pour un circuit RC / RL série  

- Donner un ordre de grandeur de la durée du régime transitoire

- Déterminer la valeur de la constante de temps à partir du graphe  

- Effectuer un bilan énergétique dans le cas du circuit RC/RL série

- Utiliser la continuité de la tension aux bornes d’un condensateur ou de l’intensité du courant traversant une bobine

- Condensateur et bobines en régime permanent : Donner le circuit équivalent en régime permanent 

Chapitre 6 : Circuit linéaire du second ordre 

I : Oscillateur harmonique : mise en équation du système masse ressort (sans frottements) et du circuit LC, résolution, bilan de puissance. cours + exercices

- Définir les caractéristiques d’un signal sinusoïdal : amplitude, période, fréquence, pulsation et phase à l’origine des temps.

- Donner l’expression d’un signal harmonique/sinusoïdal.

- Donner les relations entre la période, la fréquence et la pulsation.

- Donner l'expression de la force de rappel d'un ressort (loi de Hook) 

- Établir l’équation différentielle du mouvement d’une masse accrochée à un ressort horizontal ou vertical

- Établir l’équation différentielle vérifiée par la tension aux bornes du condensateur dans un circuit LC série.

- Déterminer les conditions initiales d’un circuit électrique LC série.

- Résoudre l’équation différentielle de l’oscillateur harmonique $\ddot{y} + \omega_0 ^2 y = b$ connaissant les conditions initiales $y(0)$ et $\dfrac{\mathrm{d} y}{\mathrm{d}t}(0)$

- Représenter l’allure de l’évolution temporelle, en tenant compte des conditions initiales, en plaçant dessus l’amplitude, la valeur moyenne et la période.

- Donner les expressions de l’énergie cinétique, l’énergie potentielle de pesanteur, l’énergie potentielle élastique d’un point matériel.

- Exprimer l’énergie mécanique d’un oscillateur mécanique harmonique.

- Faire le bilan de puissance du circuit LC série.

II : Oscillateur amortis : mise en équation du système masse ressort (avec frottements) et du circuit RLC, résolution et 3 régimes (pseudo-périodique, apériodique, critique, durée du régime transitoire), bilan de puissance. cours uniquement

- Établir l'équation différentielle vérifiée par la position de la masse accrochée à un ressort vertical. L'écrire sous forme canonique en identifiant les expressions du facteur de qualité $Q$ et de la pulsation propre $\omega_0$.

- Établir l'équation différentielle vérifiée par la tension aux bornes du condensateur dans le circuit RLC série alimenté (ou non) par un générateur de tension (continue). L'écrire sous forme canonique en identifiant les expressions du facteur de qualité $Q$ et de la pulsation propre $\omega_0$.

- Décrire les régimes transitoires selon la valeur du facteur de qualité.

- Déterminer les conditions initiales du circuit RLC série en réponse à un échelon de tension ou en régime libre. 

- Établir les solution de l'équation différentielle d'un oscillateur amorti selon la valeur du facteur de qualité.

- Donner les expressions des ordres de grandeur des durées des trois régimes transitoires en fonction de $Q$ et $\omega_0$

Le cahier d'entrainement permet de s’entraîner en autonomie à l’acquisition de réflexes utiles en physique-chimie en première année de prépa.

Il est disponible en ligne sur le cahier de prépa (dans la rubrique 6 du cours de physique), ou en format livre à l'achat (16.90€).

Je vous recommande de vous entrainer régulièrement avec ce cahier.

Ce cahier de calcul a été conçu par trente-cinq professeurs de physique-chimie en classes préparatoires à l'intention de leurs élèves pour leur permettre de s'entraîner au calcul en toute autonomie. La réussite aux épreuves de physique-chimie passe notamment par une bonne maîtrise des fondamentaux et pour y parvenir il n’existe pas de meilleure méthode que de s’entraîner souvent et régulièrement.

Site : https://colasbd.github.io/cde/

Document pdf : a Cahier d'entrainement tout en un

• Le site internet du lycée Jeanne d'Albret.

• Pour l'emploi du temps, la vie scolaire, ... : Pronote -espace élève-, c'est ici.

• Pour les notes de colles : e-colle, c'est ici.

• Pour la cantine, c'est là. 

La colle est là pour vérifier que vous apprenez et comprenez le cours, donc pour vous aider. 

Il faut bien sur y aller en connaissant parfaitement les points de cours des chapitres au programme. Les questions ci dessous sont là pour vous aider à vérifier leur connaissance.

Lors d'une colle, il faut présenter soigneusement votre raisonnement à l'écrit au tableau, et l'expliquer clairement à l'oral quand on vous le demande. 

Un cours connu entraine une note supérieure ou égale à la moyenne, tandis qu'un cours non appris est synonyme d'une note (très) inférieure à dix. 

Chapitre 2 : Formation des images

I : Objets et images 

- Déterminer la nature de l'image (réelle, virtuelle), interpréter le grandissement (signe, valeur absolue) pour déterminer taille et sens. 

- Construire l’image d’un objet par un miroir plan.

II Stigmatisme et conditions de Gauss

- Définir le stigmatisme rigoureux 

- Définir les conditions de Gauss et expliquer l’intérêt de s’y placer.

- Expliquer le lien entre le stigmatisme approché et les caractéristiques d’un détecteur.

III : Systèmes optiques

IV : Les lentilles minces 

- Définir les propriétés du centre optique, des foyers principaux et secondaires, de la distance focale, de la vergence.

- Construire l’image d’un objet situé à distance finie ou infinie à l’aide de rayons lumineux par une lentille mince convergente ou divergente, identifier sa nature réelle ou virtuelle.

- Énoncer les formules de conjugaison et de grandissement transversal de Descartes et Newton.

- Établir et utiliser la condition de formation de l’image réelle d’un objet réel par une lentille convergente $D \geq 4 f^\prime $.

--> Savoir refaire tous les tracés du cours ! 

Chapitre 4 : Circuits électriques dans l'ARQS

I : Cadre de l'étude

- Donner la condition d’application de l’ARQS en fonction de la taille du circuit et de la fréquence.

II : Grandeurs dans un circuit électrique

- Définir l’intensité du courant électrique.

- Exprimer et utiliser la loi des nœuds et la loi des mailles.

- Définir la convention récepteur ou générateur.

III : Dipôles linéaires fondamentaux

- Donner les relations entre l’intensité et la tension pour les résistance, condensateur, bobine et

générateurs.

- Donner les unités de l’intensité, la tension, la puissance, l’énergie, la résistance, la capacité du

condensateur, l’inductance d’une bobine.

- Donner le modèle de Thèvenin d’une source de tension.

- Citer les ordres de grandeur de tensions, intensités, résistances de résistors, capacités de condensateurs et inductances de bobines.

- Donner l’expression de la puissance dissipée par effet Joule dans une résistance.

- Donner l’expression l’énergie stockée dans un condensateur ou une bobine.

IV : Outils d'étude d'un circuit électrique 

- Remplacer une association série ou parallèle de deux résistances par une résistance équivalente.

- Établir et donner les relations des diviseurs de tension et de courant.

Chapitre 4 : Circuits électriques dans l'ARQS

I : Cadre de l'étude

- Donner la condition d’application de l’ARQS en fonction de la taille du circuit et de la fréquence.

II : Grandeurs dans un circuit électrique

- Définir l’intensité du courant électrique.

- Exprimer et utiliser la loi des nœuds et la loi des mailles.

- Définir la convention récepteur ou générateur.

III : Dipôles linéaires fondamentaux

- Donner les relations entre l’intensité et la tension pour les résistance, condensateur, bobine et

générateurs.

- Donner les unités de l’intensité, la tension, la puissance, l’énergie, la résistance, la capacité du

condensateur, l’inductance d’une bobine.

- Donner le modèle de Thèvenin d’une source de tension.

- Citer les ordres de grandeur de tensions, intensités, résistances de résistors, capacités de condensateurs et inductances de bobines.

- Remplacer une association série ou parallèle de deux résistances par une résistance équivalente.

- Établir et donner les relations des diviseurs de tension et de courant.

- Donner l’expression de la puissance dissipée par effet Joule dans une résistance.

- Donner l’expression l’énergie stockée dans un condensateur ou une bobine.

Chapitre 5 : Circuit linéaire du premier ordre 

I : Echelon de tension

II Circuits RC soumis à un échelon de tension ou en régime libre : équation différentielles, résolution, interprétations (temps caractéristique, graphe, durée du régime transitoire, continuité, ...), bilan énergétique. 

III : Circuits RC soumis à un échelon de tension ou en régime libre : équation différentielles, résolution, interprétations (temps caractéristique, graphe, durée du régime transitoire, continuité, ...)

- Définir un échelon de tension

- Etablir l'équation différentielle vérifiée par uc(t)/ it(t) dans le cas d'un circuit RC / RL série.

- Déterminer la réponse temporelle dans le cas d’un régime libre ou d’un échelon de tension.

- Donner le temps caractéristique pour un circuit RC / RL série  

- Donner un ordre de grandeur de la durée du régime transitoire

- Déterminer la valeur de la constante de temps à partir du graphe  

- Effectuer un bilan énergétique dans le cas du circuit RC/RL série

- Utiliser la continuité de la tension aux bornes d’un condensateur ou de l’intensité du courant traversant une bobine

- Condensateur et bobines en régime permanent : Donner le circuit équivalent en régime permanent

La colle est là pour vérifier que vous apprenez et comprenez le cours, donc pour vous aider. 

Il faut bien sur y aller en connaissant parfaitement les points de cours des chapitres au programme. Les questions ci dessous sont là pour vous aider à vérifier leur connaissance.

Lors d'une colle, il faut présenter soigneusement votre raisonnement à l'écrit au tableau, et l'expliquer clairement à l'oral quand on vous le demande. 

Un cours connu entraine une note supérieure ou égale à la moyenne, tandis qu'un cours non appris est synonyme d'une note (très) inférieure à dix. 

Chapitre 0 : Outils de la physique

I : Analyse dimensionnelle (dimensions et unités, équation aux dimensions, ...)

Chapitre 1 : Sources lumineuses, modèle de l'optique géométrique 

I : Sources lumineuses

- Classer les sources lumineuses selon leurs spectres.

- Donner les longueurs d’onde d’une radiation rouge, jaune, verte, bleue, violette et inversement

II : Modèle de l'optique géométrique

- Définir le modèle de l’optique géométrique

- Indiquer les limites du modèles de l’optique géométrique

III : Lois de Snell-Descartes

- Enoncer les lois de Snell-Descartes

- Etablir la condition de réflexion totale

IV : Application à la fibre optique à saut d'indice 

- Etablir les expressions du cône d’acceptance et de la dispersion intermodale d’une fibre à saut d’indice

Chapitre 2 : Formation des images

I : Objets et images 

- Déterminer la nature de l'image (réelle, virtuelle), interpréter le grandissement (signe, valeur absolue) pour déterminer taille et sens. 

- Construire l’image d’un objet par un miroir plan.

II Stigmatisme et conditions de Gauss

- Définir le stigmatisme rigoureux 

- Définir les conditions de Gauss et expliquer l’intérêt de s’y placer.

- Expliquer le lien entre le stigmatisme approché et les caractéristiques d’un détecteur.

III : Systèmes optiques

IV : Les lentilles minces 

- Définir les propriétés du centre optique, des foyers principaux et secondaires, de la distance focale, de la vergence.

- Construire l’image d’un objet situé à distance finie ou infinie à l’aide de rayons lumineux par une lentille mince convergente ou divergente, identifier sa nature réelle ou virtuelle.

- Énoncer les formules de conjugaison et de grandissement transversal de Descartes et Newton.

- Établir et utiliser la condition de formation de l’image réelle d’un objet réel par une lentille convergente $D \geq 4 f^\prime $.

--> Savoir refaire tous les tracés du cours ! 

Chapitre 4 : Circuits électriques dans l'ARQS

I : Cadre de l'étude

- Donner la condition d’application de l’ARQS en fonction de la taille du circuit et de la fréquence.

II : Grandeurs dans un circuit électrique

- Définir l’intensité du courant électrique.

- Exprimer et utiliser la loi des nœuds et la loi des mailles.

- Définir la convention récepteur ou générateur.

III : Dipôles linéaires fondamentaux

- Donner les relations entre l’intensité et la tension pour les résistance, condensateur, bobine et

générateurs.

- Donner les unités de l’intensité, la tension, la puissance, l’énergie, la résistance, la capacité du

condensateur, l’inductance d’une bobine.

- Donner le modèle de Thèvenin d’une source de tension.

- Citer les ordres de grandeur de tensions, intensités, résistances de résistors, capacités de condensateurs et inductances de bobines.

- Donner l’expression de la puissance dissipée par effet Joule dans une résistance.

- Donner l’expression l’énergie stockée dans un condensateur ou une bobine.

IV : Outils d'étude d'un circuit électrique 

- Remplacer une association série ou parallèle de deux résistances par une résistance équivalente.

- Établir et donner les relations des diviseurs de tension et de courant.

Document de 2 Mo, dans Physique/1 Cours et TDs/c Chapitre 2 : Formation des images

Document de 2 Mo, dans Physique/1 Cours et TDs/c Chapitre 2 : Formation des images

Document de 166 ko, dans Physique/1 Cours et TDs/c Chapitre 2 : Formation des images

Document de 2 Mo, dans Physique/1 Cours et TDs/c Chapitre 2 : Formation des images

Document de 3 Mo, dans Physique/1 Cours et TDs/c Chapitre 2 : Formation des images

Document de 3 Mo, dans Physique/1 Cours et TDs/c Chapitre 2 : Formation des images

La colle est là pour vérifier que vous apprenez et comprenez le cours, donc pour vous aider. 

Il faut bien sur y aller en connaissant parfaitement les points de cours des chapitres au programme. Les questions ci dessous sont là pour vous aider à vérifier leur connaissance.

Lors d'une colle, il faut présenter soigneusement votre raisonnement à l'écrit au tableau, et l'expliquer clairement à l'oral quand on vous le demande. 

Un cours connu entraine une note supérieure ou égale à la moyenne, tandis qu'un cours non appris est synonyme d'une note (très) inférieure à dix. 

Chapitre 0 : Outils de la physique

I : Analyse dimensionnelle (dimensions et unités, équation aux dimensions, ...)

Chapitre 1 : Sources lumineuses, modèle de l'optique géométrique 

I : Sources lumineuses

- Classer les sources lumineuses selon leurs spectres.

- Donner les longueurs d’onde d’une radiation rouge, jaune, verte, bleue, violette et inversement

II : Modèle de l'optique géométrique

- Définir le modèle de l’optique géométrique

- Indiquer les limites du modèles de l’optique géométrique

III : Lois de Snell-Descartes

- Enoncer les lois de Snell-Descartes

- Etablir la condition de réflexion totale

IV : Application à la fibre optique à saut d'indice 

- Etablir les expressions du cône d’acceptance et de la dispersion intermodale d’une fibre à saut d’indice

Chapitre 2 : Formation des images

I : Objets et images 

- Déterminer la nature de l'image (réelle, virtuelle), interpréter le grandissement (signe, valeur absolue) pour déterminer taille et sens. 

- Construire l’image d’un objet par un miroir plan.

II Stigmatisme et conditions de Gauss

- Définir le stigmatisme rigoureux 

- Définir les conditions de Gauss et expliquer l’intérêt de s’y placer.

- Expliquer le lien entre le stigmatisme approché et les caractéristiques d’un détecteur.

III : Systèmes optiques

IV : Les lentilles minces 

- Définir les propriétés du centre optique, des foyers principaux et secondaires, de la distance focale, de la vergence.

- Construire l’image d’un objet situé à distance finie ou infinie à l’aide de rayons lumineux par une lentille mince convergente ou divergente, identifier sa nature réelle ou virtuelle.

- Énoncer les formules de conjugaison et de grandissement transversal de Descartes et Newton.

- Établir et utiliser la condition de formation de l’image réelle d’un objet réel par une lentille convergente $D \geq 4 f^\prime $.

--> Savoir refaire tous les tracés du cours !