TERMINALE  S2

PHYSIQUE
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Radioactivité.
Energie nucléaire

Electricité
Oscillateurs mécaniques
 Quantification de l'énergie des atomes

Semaine Cours T.P. travail à la maison  pour
01/09/08 04/09    Ondes progressives (2h)
Expériences de cours: le long d'une corde , d'un ressort, d'une échelle de perroquet, à la surface de l'eau. Propriétés générales des ondes mécaniques progressives.
Mesure de la célérité du son dans l'air
avec oscillo à mémoire: "clap" sonore avec 2 micros
animations sur la page de liens
ex 11, 12, 14,16 et 19 p.36 et 37

13/09
08/09/08 (13/09 )

Une animation
Correction des exercices 11, 12, 14,16 et 19 p.36 et 37

 
onde
Un petit tour par le très intéressant site de J.F.Noblet
Les animations ne marchent bien qu'avec Internet Explorer. Cliquer sur  Terminale>ondes mécaniques
DS commun n°1 le








13/09
15/09  (17/09) Ondes progressives périodiques (2h)
Exp :échelle de perroquet,  corde de Melde, stroboscopie de la corde : mesures de   la fréquence et de la période. Ondes à la surface de l'eau d'une cuve à ondes : mesure de la longueur d'onde.


Utilisation de l'oscilloscope et du GBF. visualisation d'une tension de caractéristiques données
Production et détection d'ultrasons :mesure de leur fréquence.
Mesure de la célérité des ultrasons émis par un générateur de salves
 uson
par la méthode du retard
DS commun n°1.
Enoncé
Corrigé


22/09(26/09)Ondes progressives périodiques
Diffraction et dispersion :
expériences et mesures avec une cuve à ondes.
Une  simulation de la diffraction
Etudier le livre p.46 à 49
Exercice corrigé p. 52
Exercices 16, 18 et 19 p.54 et 55
02/10
29/09
Interrogation écrite.
Correction des exercices 16, 18 et 19 p.54 et 55
(02/10) TP2
1) diffraction et dispersion des ondes à la surface de l'eau dans la cuve à ondes
2) mesure de la célérité des ultrasons dans l'air par la méthode des 2 micros.(télécharger l'énoncé  ici  
3) diffraction des ultrasons.
Ex .23 p. 56
06/10(07/10)La lumière modèle ondulatoire (2h)
Cours   Expériences : diffraction d'un 'rayon' laser par un trou circulaire et une fente : influence de l'ouverture et de la longueur d'onde ; par un fil
Diffraction de la lumière blanche.
Interprétation ondulatoire :la lumière onde électromagnétique. Célérité de la lumière dans le vide et dans un milieu transparent. Indice de réfraction n = c/v. Radiations monochromatiques et polychromatiques. Longueur d'onde dans le vide. La place des radiations visibles dans le spectre des ondes e.m.

------------------------------------------
(09/10) Cours:la lumière.Modèle ondulatoire(fin)
La réfraction : rappel de la loi de Descartes.
Explication de la dispersion de la lumière blanche par un prisme ; spectres d'une radiation monochromatique, spectre d'une lumière polychromatique.
Retour sur la diffraction de la lumière par une fente. 
La relation : 1/2 écart angulaire  = longueur d'onde / largeur de la fente.
Exercice 13 p.70  
(09/10) TP 3 Diffraction, par une fente,de la lumière émise par une diode laser,
Réaliser une figure de diffraction.
Etude de l'influence de la largeur d'une fente sur le 1/2 écart angulaire.
mesure de la largeur inconnue d'une fente et de l'épaisseur d'un cheveu

Une aide pour tracer les courbes avec une calculatrice TI 83 (ou 82)
Ex 11,13 et 15 p.71

Une animation sur la diffraction de la lumière

Une animation illustrant la dispersion de la lumière blanche par un prisme







DS2 commun ( 3h 30 )                  le
Enoncé.
ex1 : us applications
ex2 : onde lumineuse et diffraction

Corrigé
Ex1 : ondes us , nettoyage et échographie
Ex2 : onde lumineuse et diffraction








11/10
13/10(16/10)Quelques notions mathématiques indispensables :
 les vecteurs
(ouvrir avec Open Office)open
20/10
La mécanique de Newton.
(21et 23/10) Notions de Cinématique :
Solide de référence, repères d'espace et de temps, référentiel. Référentiels terrestre, géocentrique, de Copernic.
Dans un repère cartésien : vecteur-position  vecteur déplacement , vitesse moyenne, vecteur- vitesse instantanée  accélération moyenne et vecteur accélération d'un point mobile.
Construction
sur un enregistrement chronophotographié
du vecteur- vitesse et du vecteur accélération : consulter le site de G.Chaumeton
(23/10) Les 3 lois de Newton  Mouvement du centre d'inertie d'un solide dans  un référentiel galiléen.
Travaux dirigés :
Exercice  polycopié


Exercice de révision 1èreS et application de la 2è loi de Newton.
Corrigé  


Vacances de la Toussaint

06/11exercices 11,12, 13 et 14 p.21213/11
10/11(13/11) Correction des exercices 11,12, 13 et 14 p.212
17/11(18/11) Cours Chute verticale avec frottement sans vitesse  initiale.
Chute d'une bille dans un liquide:
régimes initial et asymptotique
temps caractéristique.
Résolution de l'équation différentielle en v

(20/11)TP 4  Chute verticale d'un solide  dans un liquide.
Chronopointage avec AviMéca
Utilisation de Regressi pour déterminer y(t),v(t) et a(t)
(ces 2 logiciels peuvent être chargés gratuitement voir la page des liens )
Résolution de l'équa.dif. àl'aide du logiciel Regressi.
Méthode d'Euler appliquée à l'étude du mouvement de la chute d'une bille dans un liquide.
Enoncé et correction du T.P.
( Terminer le TP en salle info ou au CDI et l'enregistrer  dans votre dossier Travail )
Enoncé du problème (D.M.) avec enregistrement


Une animation Flash (avec Macromédia Flash Player ) logoflashplayer
résumant la méthode d'Euler
( attention h désigne ici la hauteur de chute et non le pas comme dans le rappel  mathématique fait en cours )

Rappel : approcher une courbe avec la méthode d'Euler en mathématiques
 sur le site evafra.free.fr
24/11(28/11)   SoutienDevoir commun
Enoncé
29/11
01/12(04/12)Cours :
Mouvement d'un projectile dans le champ de pesanteur uniforme
Equations paramètriques du mouvement
(29/11) Exercice 11 p.247.
Une animation mais aussi un moyen rapide de corriger les exercices sur les lancers de projectiles.
Une autre animation sur le site de Gastebois
D'autres simulations sur la page de liens
Exercice donné en soutien
Enoncé : physique,
Corrigé :
09/12
08/1209/10 Fin du cours sur le mouvement d'un projectile.
Equation de la trajectoire, flèche (ou sommet ), portée.
Une autre méthode pour résoudre le problème : le mouvement est la combinaison d'un mouvement horizontal uniforme et d'un mouvement vertical uniformément varié.
( (10/12 )TP Etude du mouvement parabolique d'une balle  avec AviMéca et Regressi.
y(x) ,x(t), y(t), v
x(t), vy(t), ax(t) et ay(t). Détermination d
e l'angle de tir , vo et g .
Un exemple de corrigé (auteur L.Arer Académie de Nancy ).
Exercices 11 p.247 et 15 p.248

vous pouver utiliser les animations pour vérifier les résultats de l'ex. 11
16/12
15/1216/12 )Cours :
Planètes et satellites (1ère partie).
Les lois de Kepler : orbites elliptiques ; loi des aires ; T2  / a 3 = Cte.
Le mouvement circulaire uniforme:

Rappels de 1ère : s(t) = R .alpha(t) et
v(t) = R. omega (t) = Cte
Période, fréquence.
Vecteur accélération dans le cas général et dans le cas particulier du mouvement circulaire uniforme : accélération tangentielle nulle et accélération centripète = v2 /R
Quelques animations sur:
la 1ère loi de Kepler
la 2è loi de  Kepler
Consulter aussi  la page de  liens
Un petit complément sur l'ellipse

Une animation intéressante avec instructions en anglais
Une animation sur le mouvement circulaire uniforme sur le site de l'Université de Nantes

Vacances de Noël

05/01/2009
(06/01) ( 2è partie) Mouvement des planètes et satellites dans l'approximation du mouvement circulaire.
Satellites terrestres : repère géocentrique, caractéristiques du vecteur accélération, vitesse et période de révolution, satellites géostationnaires(ex 15 p .264).
Cas des planètes et de leur satellites
Ex. 8 p.262 13 p.264 et 15 p.264

Une curiosité facultative, les" flash" des satellites iridium sur le site www.heavens-above.com
(en anglais : satellites,  iridium flares next 7 days ...)
13/01
12/01
(13/01) Cours :  La  radioactivité
Historique. Détection . Définitions et propriétés des désintégrations radioactives. Caractéristiques des noyaux. Isotopes. Stabilité des noyaux. Diagramme (N,Z)
La vallée de stabilité
Les 3 types de radioactivité : lois de conservation, équations , caractéristiques
-----------------------------------

(15/01)TP nasa :
visualiser les orbites de satellites artificiels fournies par la Nasa et  verifier les lois de Kepler :

TP satellite
téléchargez   le logiciel sur le site de M.le Floch ( Lycée de l'Elorn  Landerneau )
Sur le site de J.F.Noblet :
TP  à faire à la maison :clea1jupiter
comment "peser" la planète Jupiter en mesurant la période de ses principales "lunes" observées avec une  lunette astronomique. Cliquer sur l'image pour télécharger le logiciel  et l'enregistrer
ou connectez-vous au site (en anglais)
                   cliquer sur Evaluation puis dans CLEA Program,sur The Revolution of the Moons of Jupiter.
clea gettysburgh
19/01(20/01)La loi de décroissance radioactive.
Décroissance exponentielle.  Constante de désintingration radioactive lambda.
La loi N= No.e-(lambda.t) ou N = No /2 (t/T) Demi-vie t 1/2 = Ln(2)/
lambda
. Tracé de la courbe N(t). Constante de temps tau = 1/lambda
Chap.5 livre p.77 à 84. Résumé p. 85
Répondre aux questionnaires du doc 1 p.88 
Ex 11 et 12 p.91 et 92 (corrigé à la fin du livre )
DS commun





27/01/09
26/01(27/01) Activité A (t) . Le becquerel et le curie.
Effets biologiques et rayonnement.
A = 0,693* N /
1/2  influence de t 1/2, de N et de la nature du rayonnement.
Effets biologiques et rayonnement.
A = 0,693* N /
1/2  influence de t 1/2, de N et de la nature du rayonnement.
-----------------------------------------------
Pas exigible au bac mais utile .Dose biologique efficace en sievert( Sv) : en France  la limite est de 1mSv/an (ou  0,1rem/an) en plus de la radioactivité naturelle pour le public.
lire ce document pour s'y retrouver dans les différentes types de doses.
voir aussi  le site  la radioactivité .com    radioactif
(15/01)TP  Caractère aléatoire de la désintégration radioactive
Avec le CRAB du lycée
une feuille de calcul pour consigner vos résultats
------------------------------------------------
traitement statistique. Influence de la durée des comptages et de la distance source détecteur.
1) Charger sur le bureau le logiciel       progradioactiv   qui renferme
  desinteg   et  activit
ou à partir du site de l'Académie de Nancy
2) énoncé du TP
-----------------------------------------------
TP La loi de décroissance radioactive par la méthode d'EULER    
énoncé et corrigé
-----------------------------------------
Simulations
  lancer de dés
énoncé du TP
-------------------------------------
 une autre simulation
 la  désintégration du césium 137
------------------------------------
Physique et Mathématiques :
livre p.86 
Cours et exercices
Applications de la radioactivité.
1)La datation : la radioactivité naturelle, horloge de l'Univers.
Datation au carbone 14. Ex 19 p.110 et 111
Datation des roches volcaniques et des cailloux lunaires avec 40K/40Ar. Ex.21p.111
Le rubidium du granit du Trégor : doc. 1 et 2  p.106
Age de la Terre avec 238 U/ 206Pb
Datations et géologie avec radiochrono
Un résumé pour la géologie
2) Applications médicales :
traceurs radioactifs, scintigraphie, radiothérapie, tomographie gamma. 
Résumé  :  le
diaporama
Visualiser ce petit diaporama sur les applications de la radioactivité. L'enregistrer et l'ouvrir avec:
Open Office Impress impress
ou avec  PowerPoint pp
Consulter des  informations sur la  radioactivité et ses applications, sur  le site du cea
Ex.20:
erreurs
11è ligne  remplacer par:
 1 atome 14C pour 10 12 atomes 12C
18 è ligne  c)... prélèvement de 100g de matières organiques.
à la 20è ligne : activité de 1,180 désintégration par seconde


Ex.21 et 22 p. 111
02/02Cours(03/02) :Masse et  énergie dans  les réactions nucléaires.
  Diaporama
Fission nucléaire : réaction en chaîne dans la bombe A et fission contrôlée dans un réacteur nucléaire .
Calcul de l'énergie libérée. Exercice corrigé p.126 et  ex.10 p.128
Fusion nucléaire.
TD. Calcul de l'énergie libérée par une fission et par une fusion à partir des énergies de liaison par nucléon des noyaux de départ et des noyaux formés.
Exercice 12 p.128
Exercice corrigé B. p. 122

La fusion dans les étoiles et la perte de masse  du Soleil :
ex. 15
p.128 et 16   p.129
10/02
09/02(10/02) Correction des exercices  15 et 16 p. 129

Pour le corrigé des exercices
cliquer sur les liens:
12 p.109
20 p.111
21 p. 111
22 p.111
Exercice polycopié : du big-bang aux éléments chimiques.19/02
16/02 Le dipôle RC.
Les condensateurs.
Description, symbole, charge d'un condensateur. Charge et intensité du courant, rappel : la convention récepteur, orientation du circuit , l'intensité i grandeur algébrique, la relation
i = dq/dt
TP cours(19/02) (1ère partie)
Suivi a l'aide d'un chronomètre.
et  acquisition informatisée
1) Charge d'un condensateur par une source de  courant d'intensité constante.
Enoncé
Un peu d'histoire des sciences :
un article sur l'ancêtre du condensateur :  la bouteille de Leyde
 
ou cliquer
sur ce lien  ou encore  ici

Vacances de février

07/03
 Bac blanc du 07 mars au 11 mars
16/03  Etude théorique de la charge : équation différentielle en uc et résolution analytique ; q(t) et i(t)

 
(11/03)TP : variation de la tension uc(t) aux bornes d'un condensateur lors de la charge, à travers une résistance,  par un générateur délivrant une tension constante
et lors de sa décharge.
Influence deR et de C
visualisation de   i(t)
Définition et détermination
(2 méthodes) de la constante de temps
tau = R.C

analyse dimensionnelle
Enoncé
Notice d'utilisation Generis 5+
Rappels de mathématiques  sur les équations différentielles du 1er ordre.


Testez vos connaissances sur le site de JF Noblet



DS commun 
Enoncé exercice 2 : énergie nucléaire









21/03
23/03
Exercice polycopié : circuit RC et sonde de température. Enoncé
28/03
30/03(31/03)Etude théorique de la décharge : équation différentielle en uc et résolution analytique ; q(t) et i(t)
Energie E= 1/2(Cu2)
emmagasinée par un condensateur. Mise en évidence. Applications: flash ...

(02/04) Corrigé de l'exercice 2 (énergie nucléaire) du DS commun du 21/03
06/04(07/04) Cours Le dipôle RL
Bobine; interprétatioin de l'expérience : retard à l'allumage(ex.16 p.169).
Etablissement du courant.
Analyse des courbes i(t) et uL(t). L'équation différentielle en i(t) et sa résolution . La constante de temps : analyse dimensionnelle et influence de L et de Rtotale .
Rupture du courant :
Courbes i(t) et uL(t). L'équation différentielle en i(t)et sa résolution.
Energie emmagasinée dans une bobine.
EL =  1/2 Li2
(24/03)TP: Réponse d'un dipôle R L à un échelon de tension. Acquisition informatisée et  utilisation  d'un logiciel de  traitement pour visualiser  i (t) et la tension uL aux bornes de la bobine 
Influence de R, L et E sur la constante de temps
Enoncé
Revoir l'essentiel  avec des animations
 de JF Noblet
et sur le site www.falstad.com adaptation en français de
  M. de Flaugergues

Exercices 18 et 19 p.170 et 17
13/04
16/04 Interrogation écrite

Vacances de printemps
4/05Correction de l'interro du 16/04
-----------------------------------------------
Cours (05/05)
Oscillations électriques libres dans un circuit RLC série. Etude expérimentale à l'aide d'un oscilloscope des différents régimes :  apériodique, pseudo- périodique et critique. 
Influence de R totale sur l'amortissement .
Influence de L et C sur la période des oscillations.
Etablissement de l'équation différentielle en uC
-----------------------------------------------------------------------
(07/05) Résolution de l'équation différentielle dans le cas où la résistance est négligeable : l'oscillateur harmonique.
Solution uC = Um cos (wot+phi)
Période et fréquence propre. Détermination de Um et phi à partir des conditions initiales.
Energies : transfert entre le condensateur et la bobine, perte par effet joule dans la résistance.
Compensation des pertes dans l'oscillateur entretenu à l'aide d'un montage à résistance négative
TP : Oscillations électriques libres dans un circuit RLC série.
Acquisition informatisée et utilisation  d'un logiciel de  traitement .
 Mise en évidence des différents régimes en fonction de la résistance du circuit.
Mesure et influence de L et C sur la pseudo-période T.
Création de i = uR/R et des énergies Ec, EL et E totale.
L'essentiel p.182 dans le livre.
Ex 7 p. 185 (corrigé)
    11 p. 186 et 14 p. 187

A l'aide d'Excel : quelques simulations (Académie Aix-Marseille )
 RLC
Montage utilisé en cours   RLClibre
Montage utilisé en TP  Décharge   oscillante   RLC
une autre simulation :un applet fourni par l'université de Le Mans

et  celle fournie par G. Gastebois
11/05 Oscillateurs mécaniques.
Exp:. dispositif solide- ressort  sur banc à coussin d'air horizontal.
 Enregistrement x = f(t) avec oscillo à mémoire.
Pendule simple : position d'équilibre, abscisse angulaire, amplitude, période, paramètres susceptibles d'influencer la période, l'amplitude (isochronisme des petites oscillations),  la masse, la longueur du fil. T2= f(l)
Expression de la période .
T = 2 *pi* (l/g)
Pendule élastique vertical . Force de rappel exercée par un ressort en statique.Mesure de la raideur k Influence de  la masse suspendue sur la période.
T = 2 *pi* (m/k) 1/2
Détermination dynamique de k


Exercices

Ex1 : RL et RLC
Ex 2 : traitement de l'eau de piscine
Ex 3 : l'arôme de banane
Ex  2 bis de spécialité :
 modulation et démodulation
             corrigé
18/05Etude dynamique d'un oscillateur horizontal:
Expérience au bureau  Pseudo- période lors d'un amortissement faible.
Régime amorti et critique avec force de frottement.

application de la 2è loi de Newton. Equation différentielle dans le cas où les frottements sont négligeables
et solution
x = Xm . cos[ ((2*pi*t)/T)+phi ]

période T =2*pi* (m/k)1/2  
Support de cours : exercice Nouvelle-Calédonie mars 2005
25/05
Aspects énergétiques
Rappels de 1ère :
Travail d'une force constante
Travail élémentaire d'une force variable.

Travail d'une force extérieure appliquée à l'extrémité d'un ressort, l'autre extrémité étant fixe.
Calcul  par intégration.
Méthode graphique
Energie potentielle de pesanteur (rappel de 1ère)
Energie potentielle élastique d'un ressort
Ep = 1/2.(k.x 2 )
Energie mécanique totale du système solide+ ressort  ( l'oscillateur horizontal )

01/06TP Etude énergétique de l'oscillateur horizontal  solide + ressort
Enoncé
Corrigé

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