Physique & Chimie 2 BAC
CoursPhysique & Chimie2 BACFilière : Science ExpérimentaleOption : Science PhysiqueAnnée scolaire : 2020-2021BABA EL HOUSSINE
Les questions qui se posent au physicieni.Le rôle de la physiqueLa science physique jeu un rôle très important dans l’évolution de la science et de la technologie.La physique intervient dans plusieurs domaines :La médecinel’astronomieL’industrieL’énergie ii.Les activités du physicienObservation et étude et explication des phénomènes physiquesDévelopper la recherche scientifique dans différents domainesTrouver des sources d'énergie, et contribuer à résoudre les problèmes environnementauxiii.Les questions qui se posent au physicienPour étudier un phénomène physique plusieurs questions se posent au physicien parmi elles :Quelles sont les grandeurs qui permettent d'étudier l'évolution du système étudié ?Quelles sont les paramètres extérieurs qui commandent cette évolution ?L'évolution étudiée peut-elle être caractériser par un ou plusieurs temps caractéristique ?Quelle est le rôle des conditions initiales dans l'évolution du système étudié ?L'évolution étudiée est-elle lente, rapide, totale ou limitée, est-elle uniforme ou variéeCOURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE1
Les ondes mécaniques progressivesiv.Les ondes mécaniques1) DéfinitionOnde mécanique : est le phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu matériel élastiquesans transport de la matière2) Type d'ondes mécaniques progressivesOnde transversaleLa déformation du milieu matériel estperpendiculaire à la direction de propagationOnde longitudinaleLa déformation du milieu matériel est parallèle à ladirection de propagation.3) Dimension d’ondeOnde monodimensionnelleLa propagation a lieu dans uneseule directionOnde bidimensionnelleLa propagation a lieu dans un plan(deux dimensions)Onde tridimensionnelleLa propagation a lieu dans l’espace(trois dimensions)4) L’onde sonoreL’onde sonore est une onde mécanique longitudinales tridimensionnelle sa propagation nécessite laprésence d’un milieu matériel5) Superposition de deux ondesDeux ondes mécaniques peuvent se superposer sans se perturberv.La célérité de propagation d’une onde1) DéfinitionLa célérité (vitesse de propagation) 𝐕 d'une onde progressive dans un milieu monodimensionnelle estdonnée par : 𝐕 𝐝 𝐭 𝐌𝐌′ 𝐭V la vitesse de l′onde en (m/s)avec { d la distance parcourue par l′onde en(m) t la durée de parcoure (s)2) Facteurs influençant sur la vitesse de propagationInfluence de l’élasticité du milieuLa célérité d’une onde augmente avec l’élasticité du milieu de propagation.Influence de l’inertie du milieuPlus l’inertie du milieu est grande plus la célérité est faible.3) Le retard temporelLe mouvement du point M’ reproduit le mouvement du point M maisavec un décalage dans le temps ou retard τ exprimé par la relation :𝛕 𝐌𝐌′𝐕avecτ: le retard temporel en (s){MM′: la distance entre M et M ′ en(m)V la vitesse de l′onde en (m/s)La relation entre YM l'amplitude du point M et YM' l'amplitude du point M' est : YM’(t) YM(t - τ)COURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE2
Les ondes mécaniques progressives périodiquesi.Onde mécanique progressive périodique1) Onde mécanique progressive périodiqueUne onde mécanique est périodique si la perturbation se répète identique à lui-même à des intervalles detemps identiques2) Onde mécanique progressive sinusoïdaleUne onde progressive périodique est dite sinusoïdale si la perturbation crée par la source entraîne unevariation sinusoïdale en fonction du tempsii.Caractéristiques d’une onde progressive périodiquePériodicité spatiale (longueur d’onde 𝛌)Périodicité temporel (la période 𝐓)la longueur d’onde est la distance séparant deuxpoints consécutifs du milieu de la propagationprésentant le même état vibratoireLe période est la durée qui sépare deux pointsconsécutifs du milieu de propagation présentant lemême état vibratoire𝟏Remarque : La fréquence est le nombre de périodes par unité de temps : 𝐍 𝐓1) Vitesse de propagation d’une onde périodique𝛌𝐕 𝐍. 𝛌𝐓AvecV la vitesse de l′onde en (m/s)λ la longueur d′ onde en(m)T: la période en (s){ N: la fréquence en (Hz)2) Mouvements de deux points du milieu de propagationDeux points M1 et M2 d'un milieu vibrent en phase si :𝐌𝟏 𝐌𝟐 𝐤 . 𝛌𝛌Deux points M1 et M2 d'un milieu vibrent en opposition de phase si : 𝐌𝟏 𝐌𝟐 (𝟐𝐤 𝟏). 𝟐iii.Phénomène de diffractionLorsqu’une onde mécanique franchit un obstacle ou traverse uneouverture, il peut se produire le phénomène de diffractionPour avoir ce phénomène, il faut que : a λLes deux ondes incidente et diffractée ont même fréquence N etmême vitesse V et même longueur d'onde λiv.Milieu dispersifUn milieu est dispersif si la vitesse (célérité) de l’onde dans le milieudépend de la fréquence de la sourcev.Le stroboscopeUn stroboscope est un flash électronique capable d'émettre des éclairs à une fréquence réglable NS, il permetd’étudier les phénomènes périodiques rapides, concèderons un mouvement périodique de période T :Si T k .TSSi T TSSi T TSl’onde est immobilemouvement de l’onde est ralentimouvement de l’onde est ralentidans le sens directdans le sens inverseCOURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE3
Propagation d’une onde lumineusei.Onde lumineuse1) DéfinitionsL’onde lumineuse est la propagation d’une perturbation électromagnétique dans les milieux transparentsLa lumière est une onde électromagnétique dont célérité dans le vide est : c 3.108 m/sLumière monochromatique : lumière constituée d’une seule radiation (une seule longueur d’onde)Lumière polychromatique : lumière constituée d’un ensemble de lumières monochromatiques2) Vitesse de propagation d’une onde lumineuseLa célérité dans le videLa célérité dans un milieu matériel𝛌𝟎 . 𝛌𝟎𝐓λ0 : Longueur d'onde dans le vide𝛌 . 𝛌𝐓λ : Longueur d'onde un milieu matériel𝐂 𝐕 RemarqueLa fréquence de l’onde lumineuse ne dépend pas du milieu de propagationDomaine des ondes lumineuses visibles : 𝛌 [𝟒𝟎𝟎𝑛𝑚; 𝟖𝟎𝟎𝑛𝑚]ii.Diffraction d'une onde lumineuse monochromatique1) Aspect ondulatoire de la lumièreLa lumière monochromatique subit le phénomène dediffraction par une fente ( 𝒂 𝝀 ) ce qui montre quela lumière a un aspect ondulatoire2) Ecart angulaire θL’écart angulaire du faisceau diffracté est l’angle entrele milieu de la tache centrale et la première extinction𝛌𝛉 𝐚θ: L′ écart angulaire en (rad)avec { λ La longueur d′ onde en (m)a: La largeur de la fente en (m)Pour un angle θ très petit (𝐭𝐚𝐧 𝛉 𝛉) on peut montrer que :iii.𝐋 𝟐.𝛌.𝐃𝐚Dispersion de la lumière1) Indice de réfractionOn définit l'indice de réfraction n dans un milieu transparent pour une lumière monochromatique par :𝐧 𝐂𝐕avecV La vitesse de la lumiére dans un milieu d′ indice n{C La célérité de la lumiére dans le vide2) Dispersion de la lumière blanche par un prismeLa dispersion de la lumière est la décomposition de la lumière polychromatique en radiations dedifférentes couleursLorsque la lumière blanche travers le prisme, la lumière sedécompose en plusieurs couleurs et chaque couleur subit unedéviation D3) Les formules de prismeLoi de la réfraction (1ér face) :Loi de la réfraction (2éme face) :L’angle du prisme :La déviation :COURS 2BAC PC𝐬𝐢𝐧 𝐢′ 𝐧 𝐬𝐢𝐧 𝐫 ′𝐬𝐢𝐧 𝐢 𝐧 𝐬𝐢𝐧 𝐫𝐀 𝐫 𝐫′𝐃 𝐢 𝐢′ 𝐀BABA EL HOUSSINE4
La décroissance radioactivei.Stabilité et instabilité des noyaux1) Composition du noyauLe noyau d’un atome associé à un élément chimique X est représenté par le symbole :A Nombre de nucléons𝐀𝐗avec{ Z Numéro atomique𝐙N A Z Le nombre de neutrons d’un noyau2) IsotopesDeux noyaux isotopes ont le même nombre de protons mais des nombres de neutrons différents (Z identiquemais A différents)ii.La radioactivité1) DéfinitionLa radioactivité est une transformation naturelle, spontanée et imprévisible d’un noyau 𝐀𝐙𝐗 instable en unnoyau 𝐀′𝐙′𝐘 plus stable avec l’émission d’une ou de plusieurs particules (α , β et souvent un rayonnement γ)2) Lois de conservation (lois de Soddy)La réaction nucléaire obéit à des lois de conservation (lois de Soddy) :Conservation du nombre de charge ZConservation du nombre des nucléons A3) La radioactivité α, β- et β La radioactivité αTransformation nucléaire d’un noyau 𝐀𝐙𝐗 instable en un noyau𝐀′𝐘𝐙′plus stable avec l’émission d’un noyau d’Hélium 𝟒𝟐𝐇𝐞𝐀𝐗𝐙𝐀 𝟒𝐘𝐙 𝟐 𝟒𝐇𝐞𝟐 La radioactivité βTransformation nucléaire d’un noyau 𝐀𝐙𝐗 instable en un noyau𝐀′𝐘 plus stable avec l’émission d’un électron 𝟏𝟎𝐞𝐙′𝐀𝐗𝐙𝐀𝐘𝐙 𝟏 𝟎 𝟏𝐞La radioactivité β Transformation nucléaire d’un noyau 𝐀𝐙𝐗 instable en un noyau𝐀′𝐘 plus stable avec l’émission d’un positron 𝟏𝟎𝐞𝐙′𝐀𝐗𝐙 𝐀𝐘𝐙 𝟏 𝟎 𝟏𝐞4) Emission gamma γLe noyau issu d’une désintégration α ou β est souvent dans un état excité, il se désexcite en libérant unrayonnement électromagnétique γ :𝐀 𝐙𝐗 𝐀𝐗𝐙 γ5) Famille radioactiveUne famille radioactive est une suite de nucléides descendant d'un même noyau (noyau père), par une suitede désintégrations successives jusqu' à l'obtention d'un noyau stableCOURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE5
iii.La décroissance radioactive1) Loi de décroissance radioactiveLe nombre de noyaux N(t) d’un échantillon radioactif suitla loi de décroissance radioactive :N(t): nombre de noyaux à l′ instant t 𝛌𝐭𝐍(𝐭) 𝐍𝟎 𝐞{N0 : nombre de noyaux à t 0 sλ constante radioactiveRemarqueOn montre : 𝐦 𝐦𝟎 𝐞 𝛌𝐭 et 𝐧 𝐧𝟎 𝐞 𝛌𝐭2) Constante du temps et demi vieDemi-vie 𝐭 𝟏/𝟐 d’un échantillon radioactif est la duréeau bout de laquelle le nombre des noyaux radioactifsse divise en deux.𝟏La constante de temps 𝝉 est donnée par la relation : 𝛕 𝛌RemarqueLa relation entre la demi-vie et la constante radioactive : 𝐭 𝟏/𝟐 𝐥𝐧 𝟐𝝀 𝝉. 𝐥𝐧 𝟐3) Activité d’une source radioactiveL’activité 𝐚 mesure le nombre moyen de désintégrations par unité de temps elle s’exprimée en𝐚(𝐭) becquerels (Bq) :𝐝𝐍𝐝𝐭 𝛌. 𝐍(𝐭)1Bq correspond à une désintégration par secondeLa loi de la décroissance radioactive en fonction de l’activité a :a(t): l′ activité à l′ instant t 𝛌𝐭𝐚(𝐭) 𝐚𝟎 𝐞avec { a0 : l′ activité à t 0 sλ constante radioactivev.La datation par le carbone 14Dès qu’un être vivant mort, le carbone ‘14’ n’est plus renouvelé il se met à décroître.Pour déterminer l’âge du matériau mort, on mesure l’activité 𝐚(𝐭) du carbone 14 d’un échantillon dematériau mort et on mesure l’activité 𝐚𝟎 d’un même matériau vivant et on applique la formule :𝐚(𝐭) 𝐚𝟎 𝐞 𝛌 𝐭 𝟏𝐚𝟎𝐭 𝛌 . 𝐥𝐧 𝐚(𝐭)Formules mathématiques𝐝(𝐞𝐚𝐱 ) 𝐚𝐞𝐱𝐝𝐱𝐝(𝐥𝐧 𝐚𝐱) 𝐚 𝐝𝐱𝐱𝐞𝟎 𝟏𝐥𝐧 𝟏 𝟎𝐞𝐚 𝐛 𝐞𝐚 . 𝐞𝐛𝐥𝐧( 𝐚 . 𝐛) 𝐥𝐧 𝐚 𝐥𝐧 𝐛𝐞𝐚 𝐛 COURS 2BAC PC𝐞𝐚𝐞𝐛𝐥𝐧𝐚 𝐥𝐧 𝐚 𝐥𝐧 𝐛𝐛(𝐞𝐚 )𝐛 𝐞𝐚 𝐛𝐥𝐧( 𝐚𝐛 ) b 𝐥𝐧 𝐚𝐞𝐥𝐧 𝐚 a𝐥𝐧( 𝐞𝐚 ) aBABA EL HOUSSINE6
Noyaux, masse et énergiei.Équivalence masse - énergie1) Relation d’EinsteinToute particule de masse m possède une énergie E donnée par la relation d’Einstein :𝐜 : La célérité de la lumière dans le vide 𝐜 𝟑. 𝟏𝟎𝟖m/s𝐄 𝐦. 𝐜𝟐2) Unités de masse et d’énergieL’unité de masse atomique : uUnité d’énergie : eV1u 1,6 10 27kg1MeV 106eV 1,6.10-13 JRemarque : On utilise souvent : 1u 931.5 Mev.c-2ii.Energie de liaison du noyau1) Défaut de masse du noyau 𝐦Le défaut de masse 𝐦 d’un noyau 𝐀𝐙𝐗 est la différence entre la somme des masses de ses nucléons prisséparément et la masse du noyau : 𝐦 𝐙𝐦𝐩 (𝐀 𝐙)𝐦𝐧 𝐦( 𝐀𝐙𝐗)2) Énergie de liaison d’un noyau 𝑬𝒍L’énergie de liaison 𝑬𝒍 d'un noyau est l'énergie que le milieu extérieur doit fournir à un noyaudissocier en nucléons séparés :𝐀𝐙𝐗pour le𝐄𝐥 𝐦. 𝐜 𝟐 [𝐙𝐦𝐩 (𝐀 𝐙)𝐦𝐧 𝐦( 𝐀𝐙𝐗)]. 𝐜 𝟐3) Energie de liaison par nucléon 𝝃L’énergie de liaison par nucléon 𝝃 est donnée par :𝝃 𝑬𝒍𝑨avecE : énergie de liaison{ lA nombre de nucléonsUn noyau est d’autant plus stable que son énergie de liaison par nucléon est grandeiii.Réaction nucléaire1) La fusion nucléaireLa fusion est une réaction nucléaire au cours de laquelle deux noyaux légers s’unissent pour former unnoyau lourd. (Exemple : 𝟑𝟏𝐇 𝟐𝟏𝐇 𝟒𝟐𝐇𝐞 𝟏𝟎𝐧)2) La fission nucléaireLa fission est une réaction nucléaire au cours de laquelle un neutron lent (neutron thermique) brise un noyau𝟏𝟎𝟒𝟗𝟒𝟏lourd pour former deux noyaux plus légers. (Exemple 𝟏𝟎𝐧 𝟐𝟑𝟓𝟗𝟐𝐔 𝟑𝟖𝐒𝐫 𝟓𝟒𝐗𝐞 𝟐. 𝟎𝐧 )3) Energie d’une réaction nucléaireL’énergie de la transformation nucléaire est donnée par la relation suivante : E m.c 2 m produits m ré acctifs c 2iv.Stabilité des noyaux et courbe d’Aston 𝑬La courbe d'Aston représente 𝑨 𝒍 en fonction de A, permet decomparer la stabilité des noyaux atomiques est de prévoir la naturede réaction nucléaire qui peut se produire.La partie jaune de la courbe d’Aston ci-contre contient les noyauxstablesCOURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE7
Dipôle RCi.i.Le condensateur1) DéfinitionLe condensateur est un dipôle constitué de deux armatures conductrices séparéespar un isolant, chaque condensateur est caractérisé par sa capacité C en Farad (F)2) Relation charge – tensionLa charge q d’un condensateur, est liée à la tension 𝐔𝐂 par la relation :𝐪 𝐂. 𝐔𝐂AvecU tension aux bornes de condensateur en(V){ Cq la charge du condensateur en(C)3) Charge électrique et intensité du courantL’intensité du courant i(t) traversant un condensateur est la variation de la charge q au cours du temps t.𝐢(𝐭) 𝐝𝐪𝐝𝐭 𝐂.𝐝𝐔𝐂𝐝𝐭Remarque : dans le cas d’un courant constant la relation devient : 𝐈𝟎 4) Association des condensateursAssociation en série𝐂.𝐔𝐂 𝐭Association en dérivation𝐍𝐍𝟏𝟏 𝐂é𝐪𝐂𝐢𝐂é𝐪 𝐂𝐢𝐢 𝟏𝐢 𝟏5) Energie électrique stockée dans un condensateur𝟏𝟏 𝐪𝟐L’énergie 𝐄𝐞 stockée dans un condensateur, est donnée par : 𝐄𝐞 𝟐 . 𝐂. 𝐔𝐂 𝟐 𝟐 .ii.Charge et décharge d’un condensateur𝐂1) Charge du condensateura) Etude expérimentalOn réalise le montage expérimental ci-contre, à l’instant t 0 son place l’interrupteur dans la position (1) et on visualise lavariation de la tension 𝐔𝐂 (𝐭) aux bornes du condensateur enfonction de temps, on obtient la courbe de la figure ci-dessousb) Etude théoriqueL’équation différentielle vérifie par 𝐔𝐂 (𝐭)En appliquant la loi d’additivité des tensionsUC UR E UC R. i E𝐝𝐔𝐂 𝐄𝐝𝐭Détermination de 𝐔𝐂 (𝐭)𝐔𝐂 𝐑. 𝐂(1)La solution de l’équation différentielle est sous la forme𝑡UC (𝑡) 𝐴 e 𝜏 BEn remplaçant UC (t) dans (1) et en utilisant les conditionsinitiales :A B E et τ RC𝐭𝐔𝐂 (𝐭) 𝐄(𝟏 𝐞 𝛕 )Détermination de 𝐪(𝐭)𝐭𝐪(𝐭) 𝐂. 𝐔𝐂 (𝐭) 𝐂. 𝐄(𝟏 𝐞 𝛕 )Détermination de i(t)𝐢(𝐭) 𝐂.COURS 2BAC PC𝐝𝐔𝐂 𝐄 𝐭 𝐞 𝛕𝐝𝐭𝐑BABA EL HOUSSINE8
2) Décharge du condensateura) Etude expérimentaleApres avoir chargée le condensateur on bascule l’interrupteurvers la position (2) (montage ci-contre)On visualise la variation de la tension 𝐔𝐂 (𝐭) aux bornes ducondensateur en fonction de temps, on obtient la courbe de lafigure ci-dessousb) Etude théoriqueL’équation différentielle vérifie par 𝐔𝐂 (𝐭)En appliquant la loi d’additivité des tensionsUC UR 0UC R. i 0𝐝𝐔𝐂 𝟎 (2)𝐝𝐭Détermination de 𝐔𝐂 (𝐭)𝐔𝐂 𝐑. 𝐂La solution de l’équation différentielle est sous la forme𝑡UC (𝑡) 𝐴 e 𝜏 BEn remplaçant UC (t) dans (2) et en utilisant lesconditions initiales : A E et B 0et τ RC𝐭𝐔𝐂 (𝐭) 𝐄 𝐞 𝛕Détermination de 𝐪(𝐭)𝐭𝐪(𝐭) 𝐂. 𝐔𝐂 (𝐭) 𝐂. 𝐄𝐞 𝛕Détermination de i(t)𝐢(𝐭) 𝐂.𝐝𝐔𝐂𝐝𝐭𝐭𝐄 𝐑 𝐞 𝛕τ RC : la constante du temps du dipôle RC3) La constante du tempsa) Détermination de la constante de tempsCas de la chargeCas de la décharge𝐔𝐂 (𝛕) 𝟎. 𝟔𝟑 𝐄𝐔𝐂 (𝛕) 𝟎. 𝟑𝟕 𝐄RemarqueLa durée de la charge et de la décharge est 𝒕 𝟓𝝉La durée de la charge et de la décharge augmente lorsque la capacité C et/ou la résistance R augmenteb) Analyse dimensionnel du constant de temps 𝛕On aτ RC [τ] [R]. [C]On aU R. I [R] [C] [τ] [t]On aCi(t) C. dUdt[τ] [R]. [C] COURS 2BAC PC[U] [I].[t][I].[U][U][I][I].[t][U]BABA EL HOUSSINE9
Dipôle RLi.La bobine1) DéfinitionUne bobine est un dipôle passif, formée d’un enroulementcylindrique, d’un fil électrique recouvert par un isolant, la bobineest caractérisée par son inductance L, exprimé en Henry (H)2) La tension aux bornes de la bobineLa tension 𝐔𝐋 aux bornes de la bobine est donnée par :𝐝𝐢𝐔𝐋 𝐫. 𝐢 𝐋𝐝𝐭avecL L′ inductance de la bobine en (H){ r La résistance interne de la bobine en (Ω)i L′ intensité du courant en (A)RemarqueCourant continu I cte𝐔𝐋 𝐫. 𝐢Résistance interne négligeable (r 0)𝐔𝐋 𝐋𝐝𝐢𝐝𝐭3) Influence de la bobine dans un circuitUne bobine permet de retarder l’établissement ou la rupture (annulation) du courant qui la traverse4) Energie emmagasiné dans une bobineL’énergie magnétique stockée dans une bobine, est donnée par :ii.𝟏𝐄𝐦 𝟐 . 𝐋. 𝐢𝟐Etablissement et rupture du courant1) Etablissement du couranta) Etude expérimentalOn réalise le montage expérimental ci-contre à l’instant t 0s onferme l’interrupteur K et on visualise la variation de l’intensitédu courant 𝐢(𝐭) en fonction de tempsOn obtient la courbe de la figure ci-dessousb) Etude théoriqueL’équation différentielle vérifie par 𝐢(𝐭)En appliquant la loi d’additivité des tensions :U L UR Edir. i L R. i Edtdi(R r)i L Edt𝐢 𝐋 𝐝𝐢𝐄. 𝐑 𝐫 𝐝𝐭 𝐑 𝐫Détermination de 𝐢(𝐭)La solution de l’équation différentielle est sous la forme :ti(t) A e τ BEn remplaçant 𝐢(𝐭) dans l’équation différentielle et enELutilisant les conditions initiales : A B R r et τ R r𝐭𝐢(𝐭) 𝐈𝟎 (𝟏 𝐞 𝛕 )D’où𝐈𝟎 𝛕 𝐄𝐑 𝐫𝐋𝐑 𝐫: La valeur maximale de l’intensité du courant: La constante du temps du dipôle RLCOURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE10
2) Rupture du courantEtude expérimentaleApres avoir établit le courant dans la bobine on ouvrel’interrupteur K (montage ci-contre) et on visualise la variationde l’intensité du courant 𝐢(𝐭) en fonction de temps (la figure cidessous)RemarqueLe rôle de la diode dans le circuit est de protéger la bobine de lasurtension qui peut apparaître à ces bornes lors de l’ouverture del’interrupteurEtude théoriqueL’équation différentielle vérifie par 𝐢(𝐭)En appliquant la loi d’additivité des tensions :UL UR 0dir. i L R. i 0dtdi(R r)i L 0dt𝐢 𝐋 𝐝𝐢. 𝟎𝐑 𝐫 𝐝𝐭Détermination de 𝐢(𝐭)La solution de l’équation différentielle est sous la formeti(t) A e τ BEn remplaçant 𝐢(𝐭) dans l’équation différentielle et enELutilisant les conditions initiales : A R r I0 et B 0 et τ R r𝐭𝐢(𝐭) 𝐈𝟎 𝐞 𝛕D’où :𝐈𝟎 𝐄𝐑 𝐫: La valeur maximale de l’intensité du courant𝐋𝛕 𝐑 𝐫 : La constante du temps du dipôle RL3) La constante du tempsa) Détermination de la constante du tempsEtablissement du courantRupture du courant𝐢(𝛕) 𝟎. 𝟔𝟑 𝐈𝟎𝐢(𝛕) 𝟎. 𝟑𝟕 𝐈𝟎RemarqueLa durée de l’établissement et de la rupture du courant est 𝒕 𝟓𝝉La durée de l’établissement et de la rupture augmente lorsque l’inductance L et/ou la résistance 𝑹 𝒓diminueb) Analyse dimensionnel du constant de temps 𝛕𝐋τ 𝐑 𝐫 𝐑On aU R. I𝐓𝐝𝐢U L 𝐝𝐭Et[𝐋][𝐈] [𝐔].[𝐭][τ] [𝐑] [𝐔].COURS 2BAC PC𝐋On a[𝐈] [t][𝐋] [τ] [𝐑] [R] [L] Donc[𝐔][𝐈][𝐔].[𝐭][𝐈][τ] [t]BABA EL HOUSSINE11
Circuit RLC en sériei.Circuit RLC1) Equation différentielle vérifie par 𝐔𝐂 (𝐭)Circuit RLC : association série d’un condensateur chargé decapacité C et d’une bobine d’inductance 𝐋 et un conducteurohmique de résistance REn appliquant la loi d’additivité des tensions :UC UR UL 0 diUC (R r)i L dt 0diUC R. i r. i L dt 0 UC (R r)CdUCdt LCd2 UCdt2 0𝟐𝐝 𝐔𝐂 𝐑 𝐫 𝐝𝐔𝐂 𝟏 . 𝐔 𝟎𝐝𝐭 𝟐𝐋𝐝𝐭𝐋𝐂 𝐂ii.Circuit LCCircuit LC : association série d’un condensateur chargé de capacité Cet d’une bobine idéale(𝐋, 𝐫 𝟎)1) Equation différentielle vérifie par 𝐔𝐂 (𝐭)En appliquant la loi d’additivité des tensions :UC UL 0diUC L dt 0di UC L dt 0 UC LC𝟐d2 UCdt2 0𝐝 𝐔𝐂 𝟏 𝐔 𝟎𝐝𝐭 𝟐𝐋𝐂 𝐂La solution de l’équation différentielle est sous la forme :Um : la valeur maximale de la tension𝟐𝛑𝐔𝐂 (𝐭) 𝐔𝐦 𝐜𝐨𝐬( . 𝐭 𝛗) avec { T0 : la période propre𝐓𝟎φ: la phase à l’origine des tempsEn remplaçant 𝐔𝐂 (𝐭) dans l’équation différentielle on trouve la période propre :iii.Régimes d’oscillations𝐓𝟎 𝟐𝛑 𝐋 𝐂1) Les trois régimes d’oscillationsRégime périodiqueRégime pseudopériodiqueRégime apériodique(𝐑 𝐫 𝟎)(𝐑 𝐫 faible)(𝐑 𝐫 grande)la période propre :la pseudo-période :𝐓𝟎 𝟐𝛑 𝐋 𝐂𝐓 𝐓𝟎 𝟐𝛑 𝐋 𝐂pas d’oscillationsCOURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE12
2) L’énergie dans un circuit RLC𝟏𝟏L’énergie totale d’un circuit (RLC) série est donnée par : 𝐄𝐓 𝐄𝐦 𝐄𝐞 𝟐 . 𝐂. 𝐔𝐂 𝟐 𝟐 . 𝐋. 𝐢𝟐(𝐑 𝐫 𝟎)(𝐑 𝐫 𝟎)Dans le régime périodique (𝐑 𝐫 𝟎) il y-a conservation de l’énergie totale𝐄𝐓 𝐝𝐄𝐓𝐝𝐭 𝟎𝟏𝟏𝟐. 𝐂. 𝐔𝐜𝐦𝐚𝐱 . 𝐋. 𝐢𝟐𝐦𝐚𝐱𝟐𝟐Dans le régime pseudo périodique et apériodique (𝐑 𝐫 𝟎) il y a dissipation d’énergie par effet joule𝐝𝐄𝐓 (𝐑 𝐫). 𝒊𝟐𝐝𝐭3) Entretien des oscillationsPrincipeDans un circuit (RLC), l’amortissement des oscillations est dû à une perte d’énergie par effet JouleLes oscillations peuvent être entretenues par un générateur G qui compense les pertes d'énergieEtude théoriqueOn réalise le montage suivant dans lequel le générateur G délivre une tension proportionnelle à l’intensité ducourant qu’il débite. 𝐔𝐆 𝐤. 𝐢En appliquant la loi d’additivité des tensions :UC UR UL UGUC R. i r. i LdidtUC (R r k)i L k. idi 0dtdUCd2 UCUC (R r k)C LC 2 0dtdt𝐝𝟐 𝐔𝐂𝐑 𝐫 𝐤 𝐝𝐔𝐂𝟏 𝐋 . 𝐝𝐭 𝐋𝐂 𝐔𝐂 𝟎𝐝𝐭 𝟐On règle k sur la valeur :𝐤 𝐑 𝐫L’équation différentielle devient :𝐝𝟐 𝐔𝐂𝐝𝐭 𝟐𝟏 𝐋𝐂 𝐔𝐂 𝟎C’est l’équation différentielle d’un circuit (LC) non amortie de période 𝐓𝟎 𝟐𝛑 𝐋 𝐂COURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE13
i.Les ondes électromagnétiques - Modulationd’amplitudeOndes électromagnétiques1) DéfinitionLes ondes électromagnétiques se propagent dans toutes les directions dans un milieu homogène et isolant,Leurs vitesse de propagation dans le vide (célérité) vaut : c 3.108 m.s-12) Transmission �modulatinRéception del'informationRemarquePour transmettre un signal sinusoïdal de la forme : u(t) Um. Cos (2πf.t φ), on peut moduler une de cescaractéristiques : l’amplitude Um, la fréquence f ou la phase à l'origine φii.Modulation d’amplitude1) Principe de modulationLe principe de modulation d'amplitude consiste à transmettre une onde de basse fréquence à l’aide d'uneonde électromagnétique porteuse de haute fréquence2) La modulation d’amplitudeSoit 𝐒(𝐭) : le signal sinusoïdal de basse fréquence à transmettre (signal modulant), de fréquence 𝒇𝑠Pour transmettre 𝐒(𝐭) on utilise une onde électromagnétique porteuse 𝐩(𝐭) de fréquence 𝑭𝒑 𝒇𝑠Signal modulantOnde porteuse𝐒(𝐭) 𝐒𝐦 . 𝐜𝐨𝐬(𝟐𝛑𝐟𝐬 𝐭)𝐩(𝐭) 𝐏𝐦 . 𝐜𝐨𝐬(𝟐𝛑𝐅𝐩 𝐭)3) Expression de la tension modulée en amplitudePour que la tension soit modulée il faut que son expression soitde la forme : 𝐮(𝐭) 𝐔𝐦 (𝐭). 𝐜𝐨𝐬(𝟐𝛑𝐅𝐩 𝐭)Pratiquement on utilise la composante AD633On obtient la tension modulée u(t) en amplitude enmultipliant les deux fonctions k(S(t) U0 ) et p(t)u(t) k. (S(t) U0 ). p(t) kPm [Sm cos(2πfs t) U0 ] cos(2πFp t)Su(t) kPm U0 [ Um cos(2πfs t) 1] cos(2πFp t)0On pose 𝐀 𝐤𝐏𝐦 𝐔𝟎 et 𝐦 𝐒𝐦𝐔𝟎:𝐮(𝐭) 𝐀[𝐦 𝐜𝐨𝐬(𝟐𝛑𝐟𝐬 𝐭) 𝟏] 𝐜𝐨𝐬(𝟐𝛑𝐅𝐩 𝐭)u(t) Um (t). cos(2πFp t)Avec𝐔𝐦 (𝐭) 𝐀[𝐦 𝐜𝐨𝐬(𝟐𝛑𝐟𝐬 𝐭) 𝟏]4) Qualité de la modulationLe taux de modulation m est défini par la relation :𝐦 𝐒𝐦 𝐔𝐦𝐚𝐱 𝐔𝐦𝐢𝐧 𝐔𝟎 𝐔𝐦𝐚𝐱 𝐔𝐦𝐢𝐧Pour obtenir une modulation d’amplitude de bonnequalité il faut que : 𝐦 1 et𝐅𝐩 𝐟sCOURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE14
iii.Démodulation d'amplitude1) PrincipeLa démodulation consiste à extraire le signal modulant s(t) du signal modulé u(t).2) Détection d'enveloppeConstitué par une diode et une association RC parallèle qui constitue un filtre passe-basLa diode supprime les alternances négatives de la tension moduléeLe circuit RC permet d’éliminer la tension due à la porteuseRemarque : Pour avoir une bonne détection d’enveloppe il faut que : 𝐓𝐏 𝛕 𝐑𝐂𝟏 𝐓𝐒3) Élimination de la tension de décalage 𝐔𝟎Cette étape consiste à éliminer la tension constante 𝐔𝟎 par un filtre passe-haut (qui laisse passer les signauxde hautes fréquences).iv.Réaliser un récepteur d’émission radio 𝐀𝐌Un récepteur radio AM est composé des éléments suivants :Une antenne qui capte les ondes radio.Un circuit LC pour sélectionner la fréquence de l'onde porteuse que l'on veut capterUn circuit de démodulation d'amplitudeRemarque𝟏Pour sélectionner un signal émet, il faut que :𝒇𝟎 𝟐𝝅 𝑳𝑪 𝑭𝑷 avec {COURS 2BAC PCf0 : fréquence propre du circuit LCFP : fréquence de l’onde porteuseBABA EL HOUSSINE15
Lois de Newtoni.Repérage d’un point d’un mobile1) Vecteur positionLa position du centre d’inertie G d’un système (S) est repérée à⃗⃗⃗⃗⃗⃗chaque instant par le vecteur position 𝐎𝐆Dans un repère cartésien :⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐱 𝐢⃗ 𝐲 𝐣⃗ 𝐳 𝐤𝐎𝐆⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ‖ 𝐱 𝟐 𝐲 𝟐 𝐳 𝟐Le module du vecteur position : ‖𝐎𝐆2) Vecteur vitesseLe vecteur vitesse instantanée du centre d’inertie G du solide estégal à la dérivée par rapport au temps du vecteur position :⃗⃗⃗⃗⃗𝐆 𝐕⃗⃗⃗⃗⃗VG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝐝𝐎𝐆𝐝𝐭dxdydz⃗⃗ Vx 𝑖⃗ Vy j⃗ Vz k⃗⃗ ẋ i⃗ ẏ j⃗ ż k⃗⃗i⃗ j⃗ kdtdtdt⃗⃗⃗⃗⃗𝐆 ‖ 𝐕𝐱𝟐 𝐕𝐲𝟐 𝐕𝐳𝟐Le module du vecteur vitesse : ‖𝐕3) Vecteur accélérationLe vecteur accélération instantanée du centre d’inertie G du solide est égal à la dérivée par rapport au tempsdu vecteur vitesse :⃗⃗⃗⃗⃗𝐚𝐆 ��� 𝐎𝐆 𝐝𝐭𝐝𝐭 𝟐d2 xd2 yd2 za⃗⃗⃗⃗⃗G 2 i⃗ 2 j⃗ 2 ⃗⃗k ax i⃗ ay j⃗ az ⃗⃗k ẍ i⃗ ÿ j⃗ z̈ ⃗⃗kdtdtdt⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑮 ‖ 𝐚𝟐𝐱 𝐚𝟐𝐲 𝐚𝟐𝐳Le module du vecteur accélération : ‖𝒂4) La base locale de FrénetLa base de Frénet est un repère mobile lié au mouvement du point M, son origine est le point M et sesvecteurs unitaires sont :⃗⃗⃗ : Tangent à la trajectoire et dirigé dans le sens du mouvement𝒖⃗⃗⃗ : Normal à la trajectoire et dirigé vers l’intérieure de la concavité𝒏de la trajectoireL’accélération dans la base de Frénet :𝐝𝐕⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝐚𝐆 𝐚𝐓 ⃗⃗⃗⃗𝐮 𝐚𝐍 𝐧𝐚𝐓 𝐝𝐭 accélération tangentielleavec {𝐕𝟐𝐚𝐍 𝛒 accélération normaleAvec ρ le rayon de courbure de la trajectoire au point MRemarqueDans le cas où la trajectoire est circulaire on a : 𝛒 𝐑5) Référentiels galiléensUn référentiel galiléen est un référentiel dans lequel la première loi de Newton (principe d’inertie) estvérifiéeRemarqueSi R est un référentiel galiléen, tout référentiel R’ en translation rectiligne uniforme par rapport à R est unréférentiel galiléenCOURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE16
ii.Les lois de Newton1) La 1ère loi de Newton (principe d’inertie)Énonce : dans un référentiel galiléen lorsque un système est isolé ou pseudo-isolé alors son centre d’inertieest immobile ou animé d’un mouvement rectiligne uniforme :⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐅𝐞𝐱𝐭 𝟎⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗{𝐕 𝐂𝐭𝐞⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗𝟎𝐕 2) La 2ème loi de Newton (principe fondamentale de la dynamique)Enoncé : dans un référentiel galiléen, la somme vectorielle des forces extérieures exercées sur un⃗⃗⃗⃗⃗𝐆⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑮 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗système est égale au produit de sa masse par le vecteur accélération 𝐚𝐦𝒂𝐅𝐞𝐱𝐭3) La 3ème loi de Newton (principe d’action et de réaction)Enoncé : La force ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑭𝑨/𝑩 exercée par un système A sur un système B et la force ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑭𝑩/𝑨 exercée par le système⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗B sur un système A ont les mêmes valeurs, mêmes directions et des sens opposés ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝐅𝐁/𝐀 𝐅𝐀/𝐁iii.Mouvement rectiligne uniformément varié1) DéfinitionLe mouvement du centre d’inertie G d’un corps solide est rectiligne uniformément varié, si la trajectoire de⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗G est rectiligne et le vecteur accélération est constante𝐚𝐆 𝐜𝐭𝐞2) Les équations horaires du mouvement⃗⃗⃗⃗⃗On considère un mouvement rectiligne uniformément varié : ⃗⃗⃗⃗aG cteOn suppose que le mouvement s’effectue selon l’axe (𝑂𝑥) :𝑎𝑥 𝑐𝑡𝑒L’équation horaire de la vitesse 𝐕𝐱 (𝐭) est :𝐕𝐱 (𝐭) 𝐚𝐱 . 𝐭 𝐕𝐱𝟎𝟏L’équation horaire de l’abscisse 𝐱(𝐭) est :iv.𝐱(𝐭) 𝟐 𝐚𝐱 𝐭 𝟐 𝐕𝐱𝟎 𝐭 𝐱 𝟎ApplicationUn skieur de masse m et de centre d’inertie G part à𝐭 𝟎 𝟎 au point A avec une vitesse initiale 𝐕𝟎 .Partie AB : les frottements sont négligeablesLe système étudie : (Le skieur)Les forces exercées :⃗⃗⃗ 𝑚 𝑔Le poids 𝑃⃗⃗⃗La réaction du plan ⃗⃗⃗𝑅On applique la 2éme loi de newton :m ⃗⃗⃗⃗aG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗Fext m ⃗⃗⃗⃗aG ⃗⃗⃗P ⃗⃗⃗RPar projection sur l’axe (𝑂𝑥) : m ax m g sinβ 0 l’accélération :L’équation horaire du mouvement est : 𝐱(𝐭) 𝐠 𝐬𝐢𝐧𝛃𝟐𝐚𝐱 𝐠𝐬𝐢𝐧𝛃𝟐𝐭 𝐕𝟎 𝐭 𝐱𝐀Partie BC : le mouvement se fait avec frottementLes frottements équivalents à une force horizontale d’intensité 𝒇 𝑹𝑻 constante et de sens opposé au sens dumouvementLes forces exercées sur le skieur dans la partie BC⃗⃗⃗ 𝑚 𝑔Le poids 𝑃⃗⃗⃗La réaction du plan ⃗⃗⃗𝑅On applique la 2éme loi de newtonProjection sur l’axe (𝑂𝑥) :m 𝑎𝑥 0 𝑓L’équation horaire du mouvement :COURS 2BAC PCm ⃗⃗⃗⃗aG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗Fext⃗⃗⃗ 𝑅⃗⃗⃗ m ⃗⃗⃗⃗aG Pl’accélération : 𝒙(𝒕) 𝒇𝟐𝐦𝒇𝐚𝐱 𝒎𝐭 𝟐 𝐕𝐁 𝐭 𝐱𝐁BABA EL HOUSSINE17
La chute verticale d’un solidei.La chute libre d'un corps solide1) DéfinitionUn solide est en chute libre s'il n'est soumis qu'à son poids2) Equations horaires du mouvementSoit un solide (S) de masse m en chute libre dans le champ de pesanteur⃗⃗⃗ )On étudie le mouvement du solide (S) dans le repère 𝑹(𝑶. 𝒌On applique la deuxième loi de Newton :m ⃗⃗⃗⃗⃗aG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗Fextm ⃗⃗⃗⃗⃗aG m⃗⃗⃗g m ⃗⃗⃗⃗⃗aG ⃗⃗⃗P az gz̈ g 𝐕𝐳 𝐠 𝐭 𝐕𝟎L’équation horaire du mouvement z(t) est :𝐳(𝐭) ii.𝟏 𝟐𝐠 𝐭 𝐕𝐳𝟎 𝐭 𝐳𝟎 avec𝟐V : la vitesse à t 0s{ z0 ′z0 l altitude à t 0sLa chute verticale avec frottement1) Forces exercées par un fluide sur un solidea) Poussée d'ArchimèdeLa poussée d'Archimède ⃗⃗⃗⃗𝑭𝒂 : est une force de contact exercée par un fluide (liquide ou gaz) sur un solideimmergé dans ce fluideb) Caractéristiques de la pousse d’ArchimèdePoint d’application : centre d’inertie de la partie immergéDirection : verticaleSens : du fluide vers le corps immergéIntensité : 𝐅𝐚 𝛒𝐟 . 𝐕𝐢𝐦 . 𝐠 𝐦𝐟 . 𝐠c) Force de frottement fluideLes forces exercées par un fluide sur un solide (S) sont équivalentes à une force unique ⃗⃗⃗𝒇d) Caractéristiques de la force de frottement fluidePoint d’application : centre d'inertie de (S)⃗⃗⃗ la vitesse du centre d’inertie de (S)Direction : direction de 𝐕Sens : sens opposé du sens de ⃗⃗⃗𝐕.Intensité :k Constante dépend du fluide𝒇 𝐤. 𝐕 𝐧 avec { V Vitesse de Gn nombre entiéreRemarquePour des vitesses faibles :𝒏 𝟏 𝒇 𝒌𝑽Pour des vitesses importantes :𝒏 𝟐 𝒇 𝒌 𝑽𝟐COURS 2BAC PCBABA EL HOUSSINE18
2) Equation différentielle vérifiée par la vitesseOn considère une bille de masse m, en chute verticale dans une éprouvetteremplie d'huile, on étudie le mouvement de la bille dans le repère 𝑹(𝑶. ⃗⃗⃗𝒌)orienté vers le bas (figure ci-contre)Le système étudie : ( la bille )Les forces exercées sur la bille :⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑚 𝑔Le poids de la bille𝑃⃗⃗⃗ 𝑚𝑔𝑘⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑎 𝑚𝑓 𝑔⃗⃗⃗ 𝑚𝑓 𝑔𝑘𝐹Poussée d’Archi
Physique & Chimie 2 BAC Filière : Science Expérimentale Option : Science Physique Année scolaire : 2020-2021 BABA EL HOUSSINE. COURS 2BAC PC 1 BABA EL HOUSSINE i. Le rôle de la physique La science physique jeu un rôle très important
4 Application/Model Selection Guide NOTE: See also Models on page 3.For details about the CO 2 model options, see Specifications, CO2 Models Only on page 6. See also the FlexStat Catalog Supplement and Selection Guide (SP-091)! BAC-1x0063CW BAC-1x0163CW ( Humidity) BAC-1x1063CW ( Motion) BAC-1x1163CW ( Humidity/Motion) BAC-1x0036CW BAC-1x0136CW ( Humidity) BAC-1x1036CW ( Motion) BAC .
Introduction à la Mécanique Quantique 14 16 UE 411 Orientation Physique, Chimie, Enseignement 18 . Thermodynamique et Cinétique chimiques Thermodynamique chimique 15 15 Cinétique chimique 8 7 Travaux Pratiques 15 UE 412 Chimie Organique et Minérale 2 6 Chimie Organique 2 16 14 9 .
et leur décloisonnement. La Physique – Chimie appartient au domaine des Sciences et Technologies. Ce domaine regroupe les disciplines inscrites dans le tableau ci-dessous : Sciences et Technologies 1. Mathématiques 2. Physique-Chimie 3. Sciences de la Vie de la Terre (SVT) 4. Technologies de l’Information et de la Communication { l .
option anglais 10 10 10 lettres modernes 12 12 12 mathématiques 16 16 16 physique-chimie, option chimie 5 5 physique-chimie, option physique 12 12 12 sciences de la vie - sciences de la Terre et de l'univers 5 5 AGREGATION EXTERNE SPECIALE 2020
Avertissement Le sujet comprend trois parties indépendantes : chimie, physique et physique appliquée. Il comporte 32 pages : la page de garde, page 1, la partie chimie, pages 2 à 13, la partie physique pages 14 à 23 et la partie physique appliquée pages 24 à 32,
MIL-STD-130 BAC 5974 BAC 5975 BAC 5024 BAC 5940 RPS 11.14 RPS 11.79 MIL-STD-2219 AMS-STD-2219 BAC 2023-10 BAC 2023-28 BAPS 174-02 BAPS 174-16 BAPS 174-17 COMPANY-WIDE CUSTOMER APPROVALS & NOTABLE QMS APPROVALS Lafarge and Egge’s numerous credentials reflect its longevity in aerospace
CMI Sciences chimiques Niveau de diplôme Bac 5 ECTS 300 crédits Durée 5 ans Composante Sciences Fondamentales et Appliquées Langue(s) d'enseignement Français, Anglais Parcours proposés # CMI Parcours Chimie organique pour le vivant # CMI Parcours Chimie verte, catalyse et environnement # CMI Parcours Chimie analytique et qualité Présentation Les # Cursus Master en Ingénierie (CMI .
PHP MySQL vs. Unity Introduction When using the Unity game engine, there are methods to connect your game to a MySQL database over the internet. The easiest way is to use JavaScript and PHP, especially for people with a more artistic approach because it is better to have a more basic approach to coding, instead of wasting a lot of time learning some strange programming language. But, - yes .
