Programme de colles - Physique

Semaine du lundi 4 septembre 2023

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.

Semaine du lundi 11 septembre 2023

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.

Semaine du lundi 18 septembre 2023

chapitre E1 : tous les exercices sont à maîtriser

Méthode - Grandeurs, unités et homogénéité

• les 7 grandeurs fondamentales du SI
• décomposer une unité dérivée en unités de bases : connaître l'exemple du joule

Chap E1 - Lois de l'électrocinétique

• le dipôle résistance : loi d'ohm, démonstration des lois d'association série / parallèle, puissance
• ponts diviseurs de tension et de courant : à savoir démontrer
• modèle de thévenin d'une source linéaire, relation courant-tension et caractéristique (U,I)

Méthode - Grandeurs, unités et homogénéité

vérifier l'homogénéité d'une formule, savoir détecter une formule non homogène, manipuler une équation aux dimensions, raisonner par analyse dimensionnelle (par exemple pour une onde sur une corde, poser $c=T^\alpha \mu^\beta$ pour retrouver $c = \sqrt{T \over \mu}$)

Chapitre E1 : Lois de l'électrocinétique

régime continu uniquement, calculs de tensions et intensités dans des circuits à une ou plusieurs mailles, calcul de résistances équivalentes, utilisation des ponts diviseurs, aspects énergétiques

Semaine du lundi 25 septembre 2023

chapitre E2 : tous les exercices

Méthode - Grandeurs, unités et homogénéité

• les 7 grandeurs fondamentales du SI
• décomposer une unité dérivée en unités de bases : connaître l'exemple du joule

Chap E1 - Lois de l'électrocinétique

• le dipôle résistance : loi d'ohm, démonstration des lois d'association série / parallèle, puissance
• ponts diviseurs de tension et de courant : à savoir démontrer
• modèle de thévenin d'une source linéaire, relation courant-tension et caractéristique (U,I)

Chap E2 - Circuits linéaires du premier ordre

• le dipôle condensateur : relation u-i, énergie, continuité de u, association série / parallèle
• la bobine idéale : mêmes questions
• régime libre d'un circuit RC : mise en équation, résolution, allure de la solution, durée du régime transitoire, bilan d'énergie
• dipôle RC soumis à un échelon de tension : mêmes questions
• dipôle RL soumis à un échelon de tension : mêmes questions

Méthode - Grandeurs, unités et homogénéité

vérifier l'homogénéité d'une formule, savoir détecter une formule non homogène, manipuler une équation aux dimensions, raisonner par analyse dimensionnelle (par exemple pour une onde sur une corde, poser $c=T^\alpha \mu^\beta$ pour retrouver $c = \sqrt{T \over \mu}$)

Chapitre E1 : Lois de l'électrocinétique

régime continu uniquement, calculs de tensions et intensités dans des circuits à une ou plusieurs mailles, calcul de résistances équivalentes, utilisation des ponts diviseurs, aspects énergétiques

Semaine du lundi 2 octobre 2023

chapitre OPT1 : tous les exercices

Chap E2 - Circuits linéaires du premier ordre

• le dipôle condensateur : relation u-i, énergie, continuité de u, association série / parallèle
• la bobine idéale : mêmes questions
• régime libre d'un circuit RC : mise en équation, résolution, allure de la solution, durée du régime transitoire, bilan d'énergie
• dipôle RC soumis à un échelon de tension : mêmes questions
• dipôle RL soumis à un échelon de tension : mêmes questions

Chap OPT1 - Bases de l'optique géométrique

• énoncé complet des lois de Descartes
• conditions de réflexion totale sur un dioptre

Chapitre E1 : Lois de l'électrocinétique

régime continu uniquement, calculs de tensions et intensités dans des circuits à une ou plusieurs mailles, calcul de résistances équivalentes, utilisation des ponts diviseurs, aspects énergétiques

Chapitre E2 : Circuit linéaires du premier ordre

établir l'équation différentielle vérifiée par une grandeur du circuit, résoudre une éq.diff. d'ordre 1 avec ou sans 2nd membre, déterminer les conditions initiales, représenter l'allure de la solution

Semaine du lundi 9 octobre 2023

chapitre OPT1 : finir tous les exercices, le pb 2 sera corrigé en classe en début de semaine

chapitre OPT2 : tous les exercices

chapitre OPT3 : constructions graphiques du cours (au moins la 1ère page et plus si possible)

Compte-rendu du TP E2 pour mercredi soir à rendre sur cahier-de-prépa

Chap E2 - Circuits linéaires du premier ordre

• dipôle RC soumis à un échelon de tension : mise en équation, résolution, allure de la solution, durée du régime transitoire, bilan de puissance
• dipôle RL soumis à un échelon de tension : mise en équation, résolution, allure de la solution, durée du régime transitoire, bilan de puissance

Chap OPT1 - Bases de l'optique géométrique

• énoncé complet des lois de Descartes
• conditions de réflexion totale sur un dioptre

Chap OPT2 - Formation des images en optique

• constructions graphiques pour un miroir plan : cas d'un objet réél, virtuel, ponctuel, étendu, à l'infini
• énoncé des conditions de Gauss : discussion sur le stigmatisme rigoureux, le stigmatisme approché ou le non stigmatisme d'un système optique

Chapitre E2 : Circuit linéaires du premier ordre

établir l'équation différentielle vérifiée par une grandeur du circuit, résoudre une éq.diff. d'ordre 1 avec ou sans 2nd membre, déterminer les conditions initiales, représenter l'allure de la solution

Chap OPT1 - Bases de l'optique géomètrique

tout exercice utlisant les lois de Descartes pour la réflexion et la réfraction

Semaine du lundi 16 octobre 2023

chapitre OPT3 : tous les exercices, et s'entraîner sur les constructions graphiques

Chap OPT2 - Formation des images en optique

• constructions graphiques pour un miroir plan : cas d'un objet réél, virtuel, ponctuel, étendu, à l'infini
• énoncé des conditions de Gauss : discussion sur le stigmatisme rigoureux, le stigmatisme approché ou le non stigmatisme d'un système optique

Chap OPT3 - Lentilles minces

• définitions : foyers principaux, plans focaux, distances focales, vergence, grandissement transversal
• rayons particuliers pour une lentille mince
• constructions à une lentille : toutes les situations envisageables (on donne l'objet, on donne l'image, on donne un rayon incident qcq...) sont à maîtriser
• relations de conjugaison et grandissement de Descartes et de Newton : à connaître mais les démonstrations ne sont pas exigibles

Chap OPT4 - Systèmes à plusieurs lentilles

• établir la condition sur la distance objet-écran pour projeter une image avec une lentille convergente : retrouver $d \ge 4f'$

Chap OPT1 - Bases de l'optique géomètrique

tout exercice utlisant les lois de Descartes pour la réflexion et la réfraction

Chap OPT2 - Formation des images en optique

exercices avec miroir plans ou dioptre plan (la relation de conjugaison du dioptre plan n'est pas exigible, mais peut faire l'objet d'un exercice)

Chap OPT3 - lentilles minces

construction graphiques seulement

Lundi 23 octobre 2023 : Vacances de la Toussaint

Lundi 30 octobre 2023 : Vacances de la Toussaint

Semaine du lundi 6 novembre 2023

chapitre OPT4 : tous les exercices

chapitre OPT4 : étudier le document sur l'oeil dans le poly

chapitre OPT4 : faire l'activité documentaire disponible sur le site (lien ici)

Se mettre à jour sur les chapitres traités jusqu'à présent

Retravailler le DS n°1

Chap OPT3 - Lentilles minces

• définitions : foyers principaux, plans focaux, distances focales, vergence, grandissement transversal
• rayons particuliers pour une lentille mince
• constructions à une lentille : toutes les situations envisageables (on donne l'objet, on donne l'image, on donne un rayon incident qcq...) sont à maîtriser
• relations de conjugaison et grandissement de Descartes et de Newton : à connaître mais les démonstrations ne sont pas exigibles

Chap OPT4 - Systèmes à plusieurs lentilles

• établir la condition sur la distance objet-écran pour projeter une image avec une lentille convergente : retrouver $D \ge 4f'$
• définitions des foyers principaux d'un système
• système afocal : position des foyers principaux, exemple de la lunette astronomique (schéma, définition du grossissement et expression en fonction des focales)
• théorème des vergences : énoncé et démonstration

Chap OPT2 - Formation des images en optique

exercices avec miroir plans ou dioptre plan (la relation de conjugaison du dioptre plan n'est pas exigible, mais peut faire l'objet d'un exercice)

Chap OPT3 - lentilles minces

On se limite à des exercices avec une seule lentille

Savoir résoudre un problème par construction graphique et par l'utilisation des formules de conjugaison

Semaine du lundi 13 novembre 2023

chapitre OPT4 : le corrigé de l'activité documentaire sur l'appareil photo est disponible (à travailler en autonomie)

Chapitre M1 : tous les exercices de la série 1 (ex 1 à ex 7)

Chap OPT4 - Systèmes à plusieurs lentilles

• établir la condition sur la distance objet-écran pour projeter une image avec une lentille convergente : retrouver $D \ge 4f'$
• définitions des foyers principaux d'un système
• système afocal : position des foyers principaux, exemple de la lunette astronomique (schéma, définition du grossissement et expression en fonction des focales)
• théorème des vergences : énoncé et démonstration

Chap M1 - Bases de cinématique et de dynamique

• principe d'inertie : énoncé
• référentiel : définition, référentiels usuels, caractère galiléen d'un référentiel
• forces usuelles : poids, force gravitationnelle, électrostatique, force de rappel d'un ressort, réaction du support, tension du fil

Chap OPT3 - lentilles minces

Savoir résoudre un problème par construction graphique et par l'utilisation des formules de conjugaison

Chap OPT4 - Systèmes à plusieurs lentilles

exercices sur des systèmes à plusieurs lentilles, avec éventuellement miroir plan

savoir résoudre par construction graphique (construire l'image intermédiaire puis l'image définitive, trouver graphiquement les positions des foyers F et F' du système...) ou par l'utilisation des formules de conjugaison

conjugaison

Semaine du lundi 20 novembre 2023

Chapitre M1 série 2 : 8 à 12, 14, 15 et vous pouvez regarder 16, 17 et 13 mais c'est un peu tôt

Chap M1 - Bases de cinématique et de dynamique

• principe d'inertie : énoncé
• référentiel : définition, référentiels usuels, caractère galiléen d'un référentiel
• forces usuelles : poids, force gravitationnelle, électrostatique, frottements fluides, force de rappel d'un ressort, réaction du support, tension du fil, poussée d'Archimède
• coordonnées cartésiennes : schéma, base de projection, $\vec{OM}$, $d\vec{OM}$, $\vec{v}$, $\vec{a}$
• chute libre
• oscillateur élastique horizontal : établir l'équation du mouvement

Chap OPT4 - Systèmes à plusieurs lentilles

exercices sur des systèmes à plusieurs lentilles, avec éventuellement miroir plan

savoir résoudre par construction graphique (construire l'image intermédiaire puis l'image définitive, trouver graphiquement les positions des foyers F et F' du système...) ou par l'utilisation des formules de conjugaison

Chap M1 : Bases de cinématique et de dynamique

on se limite cette semaine au principe d'inertie (cas statique ou mouvement rectiligne uniforme), bien travailler les bilans des forces et les projections de vecteurs

Semaine du lundi 27 novembre 2023

Chapitre M1 : tous les exercices

Chap M1 - Bases de cinématique et de dynamique

• principe d'inertie : énoncé
• référentiel : définition, référentiels usuels, caractère galiléen d'un référentiel
• forces usuelles : poids, force gravitationnelle, électrostatique, frottements fluides, force de rappel d'un ressort, réaction du support, tension du fil, poussée d'Archimède
• coordonnées cartésiennes : schéma, base de projection, $\vec{OM}$, $d\vec{OM}$, $\vec{v}$, $\vec{a}$
• coordonnées cylindriques / polaires : mêmes questions et savoir dériver les vecteurs unitaires
• coordonnées sphériques : seulement le schéma
• chute libre
• oscillateur élastique horizontal : établir l'équation du mouvement
• mouvement circulaire(uniforme ou non) : vecteurs cinématiques $\vec{OM}$, $\vec{v}$ et $\vec{a}$ ; expression de l'accélération en fonction de v et R
• chute dans $\vec{g}$ avec frottements fluides proportionnels à la vitesse : établir l'éq diff vérifiée par la vitesse, la résoudre, commenter
• pendule simple : établir l'équation du mouvement
• lois de Coulomb du frottement solide : bien distinguer les deux cas, statique et dynamique

Chap M1 : Bases de cinématique et de dynamique

exercices de statique et dynamique en coordonnées cartésiennes seulement

Semaine du lundi 4 décembre 2023

Chapitre OSC1 : tous les exercices

Chap M1 - Bases de cinématique et de dynamique

• forces usuelles : poids, force gravitationnelle, électrostatique, frottements fluides, force de rappel d'un ressort, réaction du support, tension du fil, poussée d'Archimède
• coordonnées cartésiennes : schéma, base de projection, $\vec{OM}$, $d\vec{OM}$, $\vec{v}$, $\vec{a}$
• coordonnées cylindriques / polaires : mêmes questions et savoir dériver les vecteurs unitaires
• coordonnées sphériques : seulement le schéma
• mouvement circulaire(uniforme ou non) : vecteurs cinématiques $\vec{OM}$, $\vec{v}$ et $\vec{a}$ ; expression de l'accélération en fonction de v et R
• chute dans $\vec{g}$ avec frottements fluides proportionnels à la vitesse : établir l'éq diff vérifiée par la vitesse, la résoudre, commenter
• pendule simple : établir l'équation du mouvement
• lois de Coulomb du frottement solide : bien distinguer les deux cas, statique et dynamique

Chap OSC1 - Oscillateur harmonique

• équation du mouvement de l'oscillateur masse-ressort horizontal : à établir avec le PFD et à mettre sous forme canonique
• circuit LC en régime libre : établir l'équation différentielle vérifiée par $u_c$ et la mettre sous forme canonique
• solution de l'équation de l'OH : forme générale des solutions à connaître, vérifier que c'est bien solution en remplaçant dans l'éq. diff., savoir déterminer les constantes avec les CI
• conservation de l'énergie mécanique : la solution x(t) de l'OH étant connue, montrer que l'énergie mécanique se conserve

Chap M1 : Bases de cinématique et de dynamique

Tout, notamment:

• exercices de dynamique en coordonnées cartésiennes, polaires ou cylindriques
• exercices utilisant les lois de coulomb du frottement solide

Semaine du lundi 11 décembre 2023

Chapitre OSC2 : tous les exercices

Chap OSC1 - Oscillateur harmonique

• équation du mouvement de l'oscillateur masse-ressort horizontal : à établir avec le PFD et à mettre sous forme canonique
• circuit LC en régime libre : établir l'équation différentielle vérifiée par $u_c$ et la mettre sous forme canonique
• solution de l'équation de l'OH : forme générale des solutions à connaître, vérifier que c'est bien solution en remplaçant dans l'éq. diff., savoir déterminer les constantes avec les CI
• conservation de l'énergie mécanique : la solution x(t) de l'OH étant connue, montrer que l'énergie mécanique se conserve

Chap OSC2 - Oscillateurs amortis électrique et mécanique en régime libre

• RLC série en régime libre : mise en équation et résolution en mettant en évidence les 3 régimes d'évolution
• système masse-ressort-amortisseur en régime libre : même question
• bilan de puissance et bilan d'énergie sur le cas de RLC en régime libre

Chap M1 : Bases de cinématique et de dynamique

Tout, notamment:

• exercices de dynamique en coordonnées cartésiennes, polaires ou cylindriques
• exercices utilisant les lois de coulomb du frottement solide

Chap OSC1 - Oscillateur harmonique

• exercices sur des oscillateurs simples sans frottement (masse-ressort, pendule...) : mise en équation, résolution
• exercices sur le circuit LC : mise en équation, résolution
• exercices autour du signal sinusoïdal : bien faire le lien entre l'expression $A \cos(\omega_0 t + \phi)$, la représentation graphique et l'expression $A \cos(\omega_0 t ) + B \sin(\omega_0 t )$

Semaine du lundi 18 décembre 2023

Chapitre OSC3 : tous les exercices

Chap OSC2 - Oscillateurs amortis électrique et mécanique en régime libre

• RLC série en régime libre : mise en équation et résolution en mettant en évidence les 3 régimes d'évolution
• système masse-ressort-amortisseur en régime libre : même question
• bilan de puissance et bilan d'énergie sur le cas de RLC en régime libre

Chap OSC3 - Systèmes linéaires en régime sinusoïdal forcé

• notation complexe d'un signal sinusoïdal, amplitude complexe, dérivation et primitivation d'un signal complexe
• exemple d'un circuit RL soumis à une fem sinusoïdale : calculer $u_L(t)$
• exemple d'un point matériel M soumis à une force sinusoïdale en présence de frottements prop à $\vec{v}$ : calculer $v(t)$
• loi d'ohm complexe et dipôles R, L, C : impédances complexes, déphasage entre u et i, comportement asymptotique
• circuit RLC série soumis à une fem sinusoïdale : résonance en intensité, amplitude et phase de i, bande passante et acuité de la résonance
• oscillateur masse-ressort-amortisseur soumis à une force excitatrice harmonique : résonance en élongation

Chap OSC1 - Oscillateur harmonique

• exercices sur des oscillateurs simples sans frottement (masse-ressort, pendule...) : mise en équation, résolution
• exercices sur le circuit LC : mise en équation, résolution
• exercices autour du signal sinusoïdal : bien faire le lien entre l'expression $A \cos(\omega_0 t + \phi)$, la représentation graphique et l'expression $A \cos(\omega_0 t ) + B \sin(\omega_0 t )$

Chap OSC2 - Oscillateurs amortis électrique et mécanique en régime libre

mise en équation du système, solutions de l'éq. diff. à connaître pour les 3 régimes, savoir déterminer les constantes avec les conditions initiales

Lundi 25 décembre 2023 : Vacances de Noël

Lundi 1er janvier 2024 : Vacances de Noël

Semaine du lundi 8 janvier 2024

Chapitre E3 : tous les exercices

Chap OSC3 - Systèmes linéaires en régime sinusoïdal forcé

• notation complexe d'un signal sinusoïdal, amplitude complexe, dérivation et primitivation d'un signal complexe
• exemple d'un circuit RL soumis à une fem sinusoïdale : calculer $u_L(t)$
• exemple d'un point matériel M soumis à une force sinusoïdale en présence de frottements prop à $\vec{v}$ : calculer $v(t)$
• loi d'ohm complexe et dipôles R, L, C : impédances complexes, déphasage entre u et i, comportement asymptotique
• circuit RLC série soumis à une fem sinusoïdale : résonance en intensité, amplitude et phase de i, bande passante et acuité de la résonance
• oscillateur masse-ressort-amortisseur soumis à une force excitatrice harmonique : résonance en élongation

Chap E3 - Filtrage linéaire

• fonction de transfert d'un filtre : définition, module, argument
• exemple du filtre RC passe-bas : comportement asymptotique, fonction de transfert, calcul du gain, diagramme de Bode
• valeur efficace d'un signal périodique : définition, calcul dans le cas d'un signal sinusoïdal
• comportements intégrateur d'un passe-bas d'ordre 1 et dérivateur d'un passe-haut d'ordre 1
• exemple du filtre de Wien : schémas équivalents BF et HF pour déterminer la nature du filtre, fonction de transfert à établir et mettre sous forme canonique

Chap OSC2 - Oscillateurs amortis électrique et mécanique en régime libre

mise en équation du système, solutions de l'éq. diff. à connaître pour les 3 régimes, savoir déterminer les constantes avec les conditions initiales

Chap OSC3 - Systèmes linéaires en régime sinusoïdal forcé

loi d'ohm généralisée, associations série ou parallèle d'impédances, ponts diviseurs en complexes,résonance électrique et mécanique

Semaine du lundi 15 janvier 2024

Chapitre OND1 : tous les exercices

Chap E3 - Filtrage linéaire

• fonction de transfert d'un filtre : définition, module, argument
• exemple du filtre RC passe-bas : comportement asymptotique, fonction de transfert, calcul du gain, diagramme de Bode
• valeur efficace d'un signal périodique : définition, calcul dans le cas d'un signal sinusoïdal
• comportements intégrateur d'un passe-bas d'ordre 1 et dérivateur d'un passe-haut d'ordre 1
• exemple du filtre de Wien : schémas équivalents BF et HF pour déterminer la nature du filtre, fonction de transfert à établir et mettre sous forme canonique

Chap OND1 - Propagation d'un signal

• expression de h(x,t) dans le cas d'une onde progressive quelconque : savoir partir de la donnée de h(x=0,t)=f(t) ou bien de h(x,t=0)=g(x), envisager les deux sens de propagation
• onde progressive sinusoïdale : formalisme, relations avec k, $\lambda$, $\omega$, T et f

Chap OSC3 - Systèmes linéaires en régime sinusoïdal forcé

loi d'ohm généralisée, associations série ou parallèle d'impédances, ponts diviseurs en complexes,résonance électrique et mécanique

Chap E3 - Filtrage linéaire

tout (ordre 1 et ordre 2) : lecture et utilisation d'un diagramme de Bode ; signal d'entrée sinusoïdal ou quelconque périodique ; comportement asymptotique ; écriture des fonctions de transfert et mise sous forme canonique ; bande passante ; pulsations de coupure ; fonctions intégration, dérivation, valeur moyenne

Semaine du lundi 22 janvier 2024

Chapitre OND2 : tous les exercices sauf le 7

Chap E3 - Filtrage linéaire

• valeur efficace d'un signal périodique : définition, calcul dans le cas d'un signal sinusoïdal

Chap OND1 - Propagation d'un signal

• expression de h(x,t) dans le cas d'une onde progressive quelconque : savoir partir de la donnée de h(x=0,t)=f(t) ou bien de h(x,t=0)=g(x), envisager les deux sens de propagation
• onde progressive sinusoïdale : formalisme, relations avec k, $\lambda$, $\omega$, T et f

Chap OND2 - Superposition d'ondes

• interférences constructives : 2 sources ponctuelles émettent des signaux sinusoïdaux en phase, établir la condition portant sur la différence de marche $\delta = r_1-r_2$ pour avoir des interférences constructives en un point M qcq (la représentation de Fresnel n'est plus au programme)
• interférences destructives : idem
• battements : calcul du signal résultant s(t) correspondant à la superposition de 2 signaux de même amplitude et de pulsations voisines ; savoir tracer l'allure de s(t) et en déduire la formule des battements $\Delta f = \frac{1}{\Delta T}$
• onde stationnaire : fait dans le cas d'une corde par superposition de 2 ondes progressives sinusoïdales en sens opposés (conditions aux limites, structure de l'onde stationnaire, quantification de k, $\omega$, f et $\lambda$, modes propres et fréquences propres)

Chap E3 - Filtrage linéaire

tout (ordre 1 et ordre 2) : lecture et utilisation d'un diagramme de Bode ; signal d'entrée sinusoïdal ou quelconque périodique ; comportement asymptotique ; écriture des fonctions de transfert et mise sous forme canonique ; bande passante ; pulsations de coupure ; fonctions intégration, dérivation, valeur moyenne

Chap OND1 - Propagation d'un signal

• pour une onde progressive quelconque, savoir passer de la représentation temporelle à la représentation spatiale et vice-versa
• bien maîtriser le formalisme de l'onde progressive sinusoïdale

Semaine du lundi 29 janvier 2024

Chapitre OND2 : exercice 7

Chapitre M2 : exercices 1, 2 et 3

Chap OND2 - Superposition d'ondes

• interférences constructives : 2 sources ponctuelles émettent des signaux sinusoïdaux en phase, établir la condition portant sur la différence de marche $\delta = r_1-r_2$ pour avoir des interférences constructives en un point M qcq (la représentation de Fresnel n'est plus au programme)
• interférences destructives : idem
• battements : calcul du signal résultant s(t) correspondant à la superposition de 2 signaux de même amplitude et de pulsations voisines ; savoir tracer l'allure de s(t) et en déduire la formule des battements $\Delta f = \frac{1}{\Delta T}$
• onde stationnaire : fait dans le cas d'une corde par superposition de 2 ondes progressives sinusoïdales en sens opposés (conditions aux limites, structure de l'onde stationnaire, quantification de k, $\omega$, f et $\lambda$, modes propres et fréquences propres)

Chap M2 - Aspects énergétiques en dynamique du point

• théorème de l'énergie cinétique : énoncé, démonstration, écriture sous forme infinitésimale, intégrale, théorème de la puissance cinétique
• force conservative et énergie potentielle : définitions $\delta W(\vec F)=-dEp$ et $\vec F = - \overrightarrow{grad}Ep$, connaître le gradient en cartésien et en cylindrique, savoir retrouver Ep pour les forces usuelles (poids, force de rappel élastique, interaction gravitationnelle)

Chap OND1 - Propagation d'un signal

• pour une onde progressive quelconque, savoir passer de la représentation temporelle à la représentation spatiale et vice-versa
• bien maîtriser le formalisme de l'onde progressive sinusoïdale

Chap OND2 - Superposition d'ondes

exercices sur : interférences, battements, ondes stationnaires

Semaine du lundi 5 février 2024

Chapitre M2 : tous les exercices

Chap OND2 - Superposition d'ondes

• onde stationnaire : fait dans le cas d'une corde par superposition de 2 ondes progressives sinusoïdales en sens opposés (conditions aux limites, structure de l'onde stationnaire, quantification de k, $\omega$, f et $\lambda$, modes propres et fréquences propres)

Chap M2 - Aspects énergétiques en dynamique du point

Tout les cours est à connaître. Exemples de questions :

• théorème de l'énergie cinétique : énoncé, démonstration, écriture sous forme infinitésimale, intégrale, théorème de la puissance cinétique
• force conservative et énergie potentielle : définitions $\delta W(\vec F)=-dEp$ et $\vec F = - \overrightarrow{grad}Ep$, connaître le gradient en cartésien et en cylindrique, savoir retrouver Ep pour les forces usuelles (poids, force de rappel élastique, interaction gravitationnelle)
• théorème de l'énergie mécanique : énoncé, démonstration
• pendule simple ou système masse-ressort-amortisseur : établir l'équation du mouvement par une méthode énergétique
• fonction Ep(x) : critère d'équilibre et critère de stabilité d'un équilibre
• approximation harmonique : cas du pendule simple (DL de Ep à l'ordre 2) et cas général

Chap OND1 - Propagation d'un signal

• pour une onde progressive quelconque, savoir passer de la représentation temporelle à la représentation spatiale et vice-versa
• bien maîtriser le formalisme de l'onde progressive sinusoïdale

Chap OND2 - Superposition d'ondes

exercices sur : interférences, battements, ondes stationnaires

Chap M2 - Aspects énergétiques en dynamique du point

exercices simples d'application du TEC (peu d'exos vus en classe)

Semaine du lundi 12 février 2024

Chapitre M3 : tous les exercices

Chap M2 - Aspects énergétiques en dynamique du point

• théorème de l'énergie cinétique : énoncé, démonstration, écriture sous forme infinitésimale, intégrale, théorème de la puissance cinétique
• force conservative et énergie potentielle : définitions $\delta W(\vec F)=-dEp$ et $\vec F = - \overrightarrow{grad}Ep$, connaître le gradient en cartésien et en cylindrique, savoir retrouver Ep pour les forces usuelles (poids, force de rappel élastique, interaction gravitationnelle)
• théorème de l'énergie mécanique : énoncé, démonstration
• pendule simple ou système masse-ressort-amortisseur : établir l'équation du mouvement par une méthode énergétique
• fonction Ep(x) : critère d'équilibre et critère de stabilité d'un équilibre
• approximation harmonique : cas du pendule simple (DL de Ep à l'ordre 2) et cas général

Chap M3 - Mouvement de particules chargées dans $\vec{E}$ et $\vec{B}$

• force de Lorentz : expression, puissance, travail, comparaison au poids en ODG
• particule accélérée par une tension U : montrer que $\Delta E_c = q U$
• mouvement d'une particule dans $\vec{B}$ : (avec $\vec{B}$ perpendiculaire à $\vec{v_0}$) déterminer le rayon de la trajectoire en admettant un mouvement circulaire

Chap M2 - Aspects énergétiques en dynamique du point

Semaine du lundi 19 février 2024

Chapitre M4 : tous les exercices

Chapitre M5 : exercice 1

Chap M3 - Mouvement de particules chargées dans $\vec{E}$ et $\vec{B}$

• force de Lorentz : expression, puissance, travail, comparaison au poids en ODG
• particule accélérée par une tension U : montrer que $\Delta E_c = q U$
• mouvement d'une particule dans $\vec{B}$ : (avec $\vec{B}$ perpendiculaire à $\vec{v_0}$) déterminer le rayon de la trajectoire en admettant un mouvement circulaire

Chap M4 - Théorème du moment cinétique

• énoncer le théorème du moment cinétique et l'utiliser pour établir l'équation du mouvement du pendule simple

Chap M5 - Mouvement dans un champ de force centrale

• conservation du moment cinétique : montrer que le mouvement est plan et établir la loi des aires

Chap M2 - Aspects énergétiques en dynamique du point

Chap M3 - Mouvement de particules chargées dans $\vec{E}$ et $\vec{B}$

Lundi 26 février 2024 : Vacances d'hiver

Lundi 4 mars 2024 : Vacances d'hiver

Semaine du lundi 11 mars 2024

Chapitre M5 : tous les exercices (les corrigés sont disponibles)

Le lundi 11/03, suite du cours du chap M6 : revoir le début du chapitre sur le moment d'inertie J

Des devoirs libres sont disponibles sur le site

Chap M4 - Théorème du moment cinétique (uniquement pour un point)

• énoncé et démonstration du théorème du moment cinétique
• énoncer le théorème du moment cinétique et l'utiliser pour établir l'équation du mouvement du pendule simple

Chap M5 - Mouvement dans un champ de force centrale

• conservation du moment cinétique : montrer que le mouvement est plan
• conservation du moment cinétique : constante des aires et loi des aires
• fonction Ep_eff(r) : dans le cas de la force d'attraction gravitationnelle, l'établir et utiliser sa représentation graphique pour commenter la nature du mouvement radial
• orbite circulaire : montrer que le mouvement est uniforme et établir les expressions de v, T et Em
• orbite elliptique : Em en fonction de a
• lois de Kepler : énoncé des 3 lois, démonstration de la 2ème, démonstration de la 3ème dans le cas de l'orbite circulaire uniquement
• vitesses cosmiques (1ère et 2ème) : les définir et établir leurs expressions

Chap M6 - Solide en rotation autour d'un axe fixe

• mettre le moment cinétique d'un solide en rotation sous la forme $L_{\Delta} =J_\Delta \omega$ avec $J_\Delta = \sum_{i}^{} m_i r_i²$, dimension et interprétation physique de $J_\Delta$

Chap M2 - Aspects énergétiques en dynamique du point

Chap M3 - Mouvement de particules chargées dans $\vec{E}$ et $\vec{B}$

Chap M4 - Théorème du moment cinétique

En méca du point uniquement, pas de solide en rotation, pas de mouvement à force centrale

Savoir utiliser le bras de levier pour calculer le moment d'une force

Semaine du lundi 18 mars 2024

Chapitre M6 : tous les exercices

Nouveau devoir libre disponible : le redressement de l'oeuf

Des codes corrigés du TD d'info sur odeint sont disponibles ici

Compte-rendu du TP OND2 à rendre au plus tard le 24/03 sur la page transfert de documents

Chap M5 - Mouvement dans un champ de force centrale

• conservation du moment cinétique : montrer que le mouvement est plan
• conservation du moment cinétique : constante des aires et loi des aires
• fonction Ep_eff(r) : dans le cas de la force d'attraction gravitationnelle, l'établir et utiliser sa représentation graphique pour commenter la nature du mouvement radial
• orbite circulaire : montrer que le mouvement est uniforme et établir les expressions de v, T et Em
• orbite elliptique : Em en fonction de a
• lois de Kepler : énoncé des 3 lois, démonstration de la 2ème, démonstration de la 3ème dans le cas de l'orbite circulaire uniquement
• vitesses cosmiques (1ère et 2ème) : les définir et établir leurs expressions

Chap M6 - Solide en rotation autour d'un axe fixe

• mettre le moment cinétique d'un solide en rotation sous la forme $L_{\Delta} =J_\Delta \omega$ avec $J_\Delta = \sum_{i}^{} m_i r_i²$, dimension et interprétation physique de $J_\Delta$
• pendule de torsion : établir l'équation du mouvement avec le TMC ou avec la conservation de Em
• pendule pesant (tige rigide de masse m) : établir l'équation du mouvement avec le TMC ou avec la conservation de Em
• tabouret d'inertie : montrer que $L_{\Delta}$ se conserve et interpréter une variation de l'énergie cinétique par le travail des forces intérieures

Chap M3 - Mouvement de particules chargées dans $\vec{E}$ et $\vec{B}$

Chap M4 - Théorème du moment cinétique

En méca du point uniquement, pas de solide en rotation

Savoir utiliser le bras de levier pour calculer le moment d'une force

Chap M5 - Mouvement dans un champ de force centrale

Semaine du lundi 25 mars 2024

Chapitre T1 : tous les exercices

Nouveau devoir libre disponible : le redressement de l'oeuf

Des codes corrigés du TD d'info sur odeint sont disponibles ici, il vous reste à faire le problème du satellite avec odeint

Compte-rendu du TP OND2 à rendre au plus tard le 24/03 sur la page transfert de documents

Chap M6 - Solide en rotation autour d'un axe fixe

• mettre le moment cinétique d'un solide en rotation sous la forme $L_{\Delta} =J_\Delta \omega$ avec $J_\Delta = \sum_{i}^{} m_i r_i²$, dimension et interprétation physique de $J_\Delta$
• pendule de torsion : établir l'équation du mouvement avec le TMC ou avec la conservation de Em
• pendule pesant (tige rigide de masse m) : établir l'équation du mouvement avec le TMC ou avec la conservation de Em
• tabouret d'inertie : montrer que $L_{\Delta}$ se conserve et interpréter une variation de l'énergie cinétique par le travail des forces intérieures

Chap T1 – Description et modélisation des systèmes thermodynamiques

Changements d’état : pas encore au programme

• pression cinétique d'un gaz parfait monoatomique (bien rappeler les hypothèses sur la distribution des vitesses et sur le modèle du GPM)
• température cinétique du gaz parfait monoatomique et équation d'état
• énergie interne et capacité thermique à volume constant : cas du GP monoatomique, du GP diatomique et d'une phase condensée

Chap M5 - Mouvement dans un champ de force centrale

Chap M6 - Solide en rotation autour d'un axe fixe

Semaine du lundi 1er avril 2024

Chapitre T2 : tous les exercices sauf le 7

(changements d’état : pas encore au programme)

Chap T1 – Description et modélisation des systèmes thermodynamiques

• pression cinétique d'un gaz parfait monoatomique (bien rappeler les hypothèses sur la distribution des vitesses et sur le modèle du GPM)
• température cinétique du gaz parfait monoatomique et équation d'état
• énergie interne et capacité thermique à volume constant : cas du GP monoatomique, du GP diatomique et d'une phase condensée

Chap T2 – Premier principe de la thermodynamique

• expression du travail W des forces de pression, calcul pour les différents types de transformation (bien distinguer le cas de la transformation quasistatique)
• diagramme de Watt : montrer que l'aire sous la courbe est l'opposé du travail des forces de pression
• enthalpie H : la définir et montrer que le premier principe s'écrit $\Delta H = Q$ pour une transformation monobare
• relation de Mayer et expressions de $C_p$ et $C_v$ en fonction de $\gamma$
• équations de Laplace : démonstration, bien préciser les conditions d’application

Chap M6 - Solide en rotation autour d'un axe fixe

Chap T1 – Description et modélisation des systèmes thermodynamiques

exercices sur : équation d'état du GP, transformations du GP, calculs de $\Delta U$ pour un GP ou une phase condensée, calculs de théorie cinétique des gaz (du même type que celui de la pression cinétique)...

Semaine du lundi 8 avril 2024

Chapitre T2 : exercice 7

Chapitre T3 : tous les exercices

(changements d’état : pas encore au programme)

Chap T2 – Premier principe de la thermodynamique

• expression du travail W des forces de pression, calcul pour les différents types de transformation (bien distinguer le cas de la transformation quasistatique)
• diagramme de Watt : montrer que l'aire sous la courbe est l'opposé du travail des forces de pression
• enthalpie H : la définir et montrer que le premier principe s'écrit $\Delta H = Q$ pour une transformation monobare
• relation de Mayer et expressions de $C_p$ et $C_v$ en fonction de $\gamma$
• équations de Laplace : démonstration, bien préciser les conditions d’application

Chap T3 - Second principe de la thermodynamiques

• énoncé complet du second principe
• bilan d'entropie sur l'exemple d'un solide mis en contact avec un thermostat
• bilan d'entropie de la détente de Joule-Gay Lussac

Chap T1 – Description et modélisation des systèmes thermodynamiques

exercices sur : équation d'état du GP, transformations du GP, calculs de $\Delta U$ pour un GP ou une phase condensée, calculs de théorie cinétique des gaz (du même type que celui de la pression cinétique)...

Chap T2 – Premier principe de la thermodynamique

exercices d'application du 1er principe à un gaz ou une phase condensée, étude d'une transformation ou d'un cycle représenté en diagramme de Watt, exercices de calorimétrie

Semaine du lundi 15 avril 2024

Chapitre T4 : tous les exercices

Chap T2 – Premier principe de la thermodynamique

• équations de Laplace : démonstration, bien préciser les conditions d’application

Chap T3 - Second principe de la thermodynamiques

• énoncé complet du second principe
• bilan d'entropie sur l'exemple d'un solide mis en contact avec un thermostat
• bilan d'entropie de la détente de Joule-Gay Lussac

Chap T4 – Changement d'état

• allure d'un diagramme d'équilibre (P,T) : savoir placer les domaines d'existence des différentes phases, vocabulaire (points T et C, nom des courbes)
• allure d'un réseau d'isothermes en diagramme de Clapeyron (pour l'équilibre liquide-vapeur) : domaines d'existence des phases, vocabulaire (courbe de saturation, d'ébullition, de rosée, liquide ou vapeur saturant...)
• règle du levier pour déterminer un titre massique et démonstration

Chap T2 – Premier principe de la thermodynamique

exercices d'application du 1er principe à un gaz ou une phase condensée, étude d'une transformation ou d'un cycle représenté en diagramme de Watt, exercices de calorimétrie

Chap T3 - Second principe de la thermodynamique

exercices d'application du 2nd principe à un gaz ou une phase condensée, savoir faire le bilan d'entropie d'une transformation (formules fournies pour le calcul de $\Delta S$) et conclure sur sa faisabilité

Lundi 22 avril 2024 : Vacances de printemps

Lundi 29 avril 2024 : Vacances de printemps

Semaine du lundi 6 mai 2024

Reprendre le DS n°5

Chapitre T5 : tous les exercices

Devoirs libres disponibles ici

À venir : DS n°6 sur toute la thermo (13 ou 14 mai)

Chap T4 – Changement d'état

• allure d'un diagramme d'équilibre (P,T) : savoir placer les domaines d'existence des différentes phases, vocabulaire (points T et C, nom des courbes) ; connaître le cas particulier de l'eau
• allure d'un réseau d'isothermes en diagramme de Clapeyron (pour l'équilibre liquide-vapeur) : domaines d'existence des phases, vocabulaire (courbe de saturation, d'ébullition, de rosée, liquide ou vapeur saturant...)
• règle du levier pour déterminer un titre massique et démonstration

Chap T5 – Machines thermiques

• machine frigorifique : schéma des transferts d'énergie, sens des transferts d'énergie (signes de $Q_F$, $Q_C$ et $W$ à savoir expliquer), performance, théorème et cycle de Carnot, performance maximale en fonction de $T_F$ et $T_C$
• pompe à chaleur : mêmes questions
• moteur thermique : mêmes questions
• diagramme de Raveau

Chap T3 - Second principe de la thermodynamique

exercices d'application du 2nd principe à un gaz ou une phase condensée, savoir faire le bilan d'entropie d'une transformation (formules fournies pour le calcul de $\Delta S$) et conclure sur sa faisabilité

Chap T4 – Changement d'état

exercices de calorimétrie, savoir faire une hypothèse sur l'état final lorsqu'il y a plusieurs possibilités et tester la validité ce cette hypothèse, exercices utilisant le diagramme de Clapeyron et la règle du levier, exercices sur l'équilibre liq-vap en présence d'une atmosphère inerte...

Semaine du lundi 13 mai 2024

Chapitre T6 : exercices 1, 2, 7 et 8

lundi 13/05 : DS n°6 sur toute la thermo (T1 à T5)

Chap T5 – Machines thermiques

• machine frigorifique : schéma des transferts d'énergie, sens des transferts d'énergie (signes de $Q_F$, $Q_C$ et $W$ à savoir expliquer), performance, théorème et cycle de Carnot, performance maximale en fonction de $T_F$ et $T_C$
• pompe à chaleur : mêmes questions
• moteur thermique : mêmes questions
• diagramme de Raveau

Chap T6 – Statique des fluides

• équivalent volumique des force de pression avec le gradient : l'établir en coord cartésiennes sur une particule de fluide parallélépipèdique
• relation locale de la statique des fluides
• cas d'un fluide homogène et incompressible : expression de P(z), application au manomètre à mercure
• calcul de la résultante des forces de pression sur un barrage plan ou demi-cylindrique
• théorème d'Archimède : énoncé précis, interprétation qualitative de l'origine de la poussée d’Archimède
• atmosphère isotherme : calcul de P(z), commentaires (facteur de Boltzmann)

Chap T4 – Changement d'état

exercices de calorimétrie, savoir faire une hypothèse sur l'état final lorsqu'il y a plusieurs possibilités et tester la validité ce cette hypothèse, exercices utilisant le diagramme de Clapeyron et la règle du levier, exercices sur l'équilibre liq-vap en présence d'une atmosphère inerte...

Chap T5 – Machines thermiques

exercices sur différentes machines dithermes : frigo, PAC, moteurs

le diagramme (P,h) n'est plus au programme

Semaine du lundi 20 mai 2024

Chapitre T6 : tous les exercices

Chap T5 – Machines thermiques

• machine frigorifique : schéma des transferts d'énergie, sens des transferts d'énergie (signes de $Q_F$, $Q_C$ et $W$ à savoir expliquer), performance, théorème et cycle de Carnot, performance maximale en fonction de $T_F$ et $T_C$
• pompe à chaleur : mêmes questions
• moteur thermique : mêmes questions
• diagramme de Raveau

Chap T6 – Statique des fluides

• équivalent volumique des force de pression avec le gradient : l'établir en coord cartésiennes sur une particule de fluide parallélépipèdique
• relation locale de la statique des fluides
• cas d'un fluide homogène et incompressible : expression de P(z), application au manomètre à mercure
• calcul de la résultante des forces de pression sur un barrage plan ou demi-cylindrique
• théorème d'Archimède : énoncé précis, interprétation qualitative de l'origine de la poussée d’Archimède
• atmosphère isotherme : calcul de P(z), commentaires (facteur de Boltzmann)

Chap T4 – Changement d'état

exercices de calorimétrie, savoir faire une hypothèse sur l'état final lorsqu'il y a plusieurs possibilités et tester la validité ce cette hypothèse, exercices utilisant le diagramme de Clapeyron et la règle du levier, exercices sur l'équilibre liq-vap en présence d'une atmosphère inerte...

Chap T5 – Machines thermiques

exercices sur différentes machines dithermes : frigo, PAC, moteurs

le diagramme (P,h) n'est plus au programme

Chap T6 – Statique des fluides

exercices sur les fluides incompressibles (tubes en U, manomètres...), calculs de champs de pression dans l'atmosphère, poussée d'Archimède, facteur de Boltzmann

hors programme cette semaine en exo : calcul de résultantes des forces de pression

Semaine du lundi 27 mai 2024

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.

Semaine du lundi 3 juin 2024

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.

Semaine du lundi 10 juin 2024

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.

Semaine du lundi 17 juin 2024

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.

Semaine du lundi 24 juin 2024

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.

Semaine du lundi 1er juillet 2024

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.

Semaine du lundi 8 juillet 2024

Le programme de colles de cette semaine n'est pas défini.