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Cours • Méthode • Exercices • Corrigés
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Troisième
mon annéePhysique Chimie
3e
Physique Chimie
rédigé par des professeursde l’Éducation Nationale
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Physique Chimie
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© Copyright Cours Legendre – tous droits réservés
Rédacteur : Valérie Lambert
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Valérie Lambert
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© Copyright Cours Legendre – tous droits réservés
COURS DE REVISION
Le cours de révision est composé de trois dossiers.
1. Un bilan-test de début de cours qui permet de repérer les éventuelles difficultés et de mieux orienter ses révisions. Il ne faut pas l’adresser à la correction.
2. Le cours. 4 séries de travail avec des leçons et des exercices d’application. Ceux-ci sont
autocorrectifs et servent d’entraînement aux devoirs. Il ne faut pas les adresser à la correction.
3. Corrigé des exercices. Ce sont les corrigés des exercices du cours.
COMMENT ETUDIER SON COURS ?
Étudiez une série de travail par semaine en faisant tous les exercices d’application et en vérifiant leur exactitude. Travaillez régulièrement chaque jour. La durée d’étude de ce cours de révision est de quatre à six semaines selon les capacités de l’élève.
Bon travail !
Reprod
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n COMMENT ETUDIER SON COURS ?
Reprod
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n COMMENT ETUDIER SON COURS ?
Étudiez une série de travail par semaine en faisant t
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Étudiez une série de travail par semaine en faisant tvérifiant leur exactitude
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vérifiant leur exactitude.
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Travaillez régulièrement chaque jour.
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Travaillez régulièrement chaque jour.
La durée d’étude de ce cours de révision est de quatre à six semaines selon les
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La durée d’étude de ce cours de révision est de quatre à six semaines selon les
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capacités de l’élève.
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capacités de l’élève.
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itequi permet de repérer les éventuelles difficultés et de
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itequi permet de repérer les éventuelles difficultés et de
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ite4 séries de travail avec des leçons et des exercices d’application. Ceux
autocorrectifs et servent d’entraînement aux devoirs. Il ne faut pas les adresser à la
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iteautocorrectifs et servent d’entraînement aux devoirs. Il ne faut pas les adresser à la
les corrigés des exercices du cours.interd
iteles corrigés des exercices du cours.
3 BILAN TEST
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Questions : Réponses : 1) Le noyau de l’atome est composé :
a. De protons. b. De neutrons. c. D’électrons.
a b c
2) La soude permet d’identifier : a. Les ions chlorure. b. Les ions cuivre II. c. Les ions fer III.
a b c
3) Une solution acide contient : a. majoritairement des ions hydrogène H+ et HO- b. autant d’ions H+ qu d’ions HO-. c. majoritairement des ions hydroxyde HO-.
a b c
4) Une solution de soude : a. contient des ions hydroxyde HO-. b. permet de déterminer la présence de certains ions métalliques en
solution. c. est basique.
a b c
5) Une tension alternative est une tension : a. dont la valeur varie au cours du temps. b. dont la valeur ne varie pas au cours du temps.
a b
6) La tension nominale du secteur en France est de : a. 110V. b. 230 V. c. 340 V.
a b c
7) Une tension alternative se mesure avec : a. un oscilloscope. b. un voltmètre en position AC. c. un voltmètre en position DC.
a b c
8) Une tension continue est une tension dont la valeur: a. varie au cours du temps. b. est constante. c. est toujours nulle.
a b c
9) La période d’une tension alternative s’exprime : a. en secondes (s). b. en Hertz (Hz). c. en volts (V).
a b c
10) La relation permettant de déterminer la fréquence d’une tension périodique est : a. F = 1/T b. F = T/ 2
a b
11) En déplaçant un aimant à proximité d’une bobine, on crée : a. une tension variable b. une tension continue
a b
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n dont la valeur ne varie pas au cours du temps.
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n dont la valeur ne varie pas au cours du temps.La tension nominale du secteur en France est de
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n La tension nominale du secteur en France est de :
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n Une tension alternative se mesure avec
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n Une tension alternative se mesure avec :
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4 BILAN TEST
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12) Un alternateur est : a. un générateur de tension alternative b. composé d’un stator et d’un rotor c. commun à toutes les centrales électrique et permet de produire de l’électricité
a b c
13) La tension du secteur en France est : a. alternative. b. sinusoïdale. c. périodique.
a b c
14) L’interaction gravitationnelle est :a. une action attractive entre deux corps. b. une action à distance entre deux corps. c. une force.
a b c
15) Le poids : a. est une force. b. se mesure en kg. c. est une forme particulière de l’interaction gravitationnelle.
a b c
16) Un atome est : a. électriquement neutre. b. composé de protons et d’électrons. c. composé de molécules.
a b c
17) La transformation nucléaire qui a lieu au cœur du soleil est une : a. fission. b. fusion.
a b
18) L’énergie : a. se mesure en joules. b. se calcule grâce à la relation : E =P×t. c. se calcule grâce à la relation:E =½ mv².
a b c
19) La terre exerce sur la Lune une action, a. répulsive. b. de contact. c. à distance.
a b c
20) Pour effectuer une mesure, le signal sonore émis par une sonar doit être absorbé par l’obstacle : a. vrai b. faux.
a b
21) L’action d’une solution d’acide chlorhydrique sur du fer : a. produit un dégagement gazeux de dihydrogène H2 et des ions Fe 2+. b. produit des ions hydrogène H+.
a b
22) La puissance électrique : a. se mesure en Watts (W). b. se calcule grâce à la relation P = U×I. c. se mesure en kilowattheures (kWh).
a b c
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n La transformation nucléaire qui a lieu au cœur du soleil est une
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n La transformation nucléaire qui a lieu au cœur du soleil est une
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n a. se mesure en joules.
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n a. se mesure en joules.
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Questions Réponses 1 a,b2 b,c 3 a 4 a,b,c 5 a 6 b 7 a,b 8 b 9 a 10 a 11 a 12 a,b,c 13 a,b,c 14 a,b,c 15 a,c 16 a,b 17 b 18 a,b,c 19 c 20 b 21 a 22 a,b
Répartition des points :
• Plus de 15 points : C’est un bon début. Ne relâchez pas vos efforts. Vous pouvez maintenant commencer l’étude de votre cours.
• De 13 à 15 points : Bon travail mais vous pouvez encore améliorer vos connaissances. • De 10 à 13 points : travail encore moyen. • De 5 à 10 points : revoir vos connaissances. C’est encore trop juste. • De 0 à 5 points : travail insuffisant. Profitez pleinement de ce cours de rattrapage pour
revoir vos lacunes.
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n a,b,c
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Plus de 15 points
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Plus de 15 points : C’est un bon début. Ne relâchez pas vos efforts. Vous pouvez
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: C’est un bon début. Ne relâchez pas vos efforts. Vous pouvez maintenant commencer l’étude de votre cours.
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De 13 à 15 points : Bon travail mais vous pouvez e
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: Bon travail mais vous pouvez eDe 10 à 13 points
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De 10 à 13 points : travail encore moyen.
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: travail encore moyen.De 5 à 10 points
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De 5 à 10 points : revoir vos connaissances. C’est encore trop juste.
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: revoir vos connaissances. C’est encore trop juste.De 0 à 5 points
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De 0 à 5 points : travail insuffisant. Profitez pleinement de ce cours de rattrapage pour
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: travail insuffisant. Profitez pleinement de ce cours de rattrapage pour revoir vos lacunes.
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revoir vos lacunes.
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© Copyright Cours Legendre – tous droits réservés
1ère série
Première leçon Structure de la matière I – Modèle de l’atome II – Transformation nucléaire III – Les molécules et les ions
Deuxième leçon Les différentes tensions électriques et leur mesure
I – Tension continue et tension variable II – Mesures de tensions
Troisième leçon: La gravitation
I – Le système solaire II – La gravitation III – Quelques analogies
2ème série
Première leçon Notion de force I – Action mécanique II – représentation d’une force
Deuxième leçon La tension du secteur et sa représentation graphique
I – La tension du secteur II – Sa représentation graphique
troisième leçon Le poids et la masse du corps
I – Distinction entre poids et masse II – Caractéristiques du poids
SOMMAIRE
3ème Science Physiques Chimie
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n Tension continue et tension variable
Reprod
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n Tension continue et tension variableMesures de tensions
Reprod
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n Mesures de tensions
La gravitation
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n La gravitationLe système solaire
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n Le système solaireLa gravitation
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n La gravitation
–
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n – Quelques analogies
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n Quelques analogies
Première leçon
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Première leçon
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Notion de force
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Notion de forceI
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– Action mécanique
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Deuxième leçon
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Deuxième leçon
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Les différentes tensions électriques et leur mesureTension continue et tension variableint
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Tension continue et tension variableinterd
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Première leçon Présence des ions en solution I – Tests de reconnaissance des ions
II – Solution basique, solution acide III – Précautions d’utilisation
Deuxième leçon Produire une tension variable I – Création d’une tension variable II – Création d’une tension alternative
Troisième leçon La puissance électrique I – La puissance nominale II – Calcul de puissance III – Le coupe-circuit
Quatrième leçon: L’énergie mécanique I – L’énergie mécanique II – L’énergie cinétique
4ème série
3ème série
Première leçon Réaction entre la solution d’acide chlorhydrique et du fer
I – Mise en évidence de la transformation chimique II – Mise en évidence des produits de réaction III – Bilan de réaction et équation-bilan
Deuxième leçon Produire de l’électricité
I – L’alternateur de bicyclette II – Production de l’électricité dans les centrales
Troisième leçon L’énergie électrique et sa mesure I – Le compteur électrique et le calcul de l’énergie II – Conversions d’énergie
Quatrième leçon Signal et information I – Ondes sonores II – Lumière
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n
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n Réaction entre la solution d’acide chlorhydrique et du fer
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n Réaction entre la solution d’acide chlorhydrique et du fer
–
Reprod
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n – Mise en évidence de la transformation chimique
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n Mise en évidence de la transformation chimique
II
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n II –
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n – Mi
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n Mise en évidence des produits de réaction
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1ère SERIE
Première leçon Structure de la matière
I – Modèle de l’atome II – Transformations nucléaires III – Les molécules et les ions
Deuxième leçon Les différentes tensions électriques et leur mesure
I – Tension continue et tension variable II – Mesures de tensions
Troisième leçon: La gravitation
I – Le système solaire II – La gravitation III – Quelques analogies
1ère SÉRIE
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n Modèle de l’atome
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Les différentes tensions électriques et leur mesure
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1ère SERIE 2ème leçon
1ère LEÇON
Structure de la matière En étudiant une plaque de fer avec un microscope électronique, qui agrandit environ 10 000 000 de fois, on observe des petits grains de matière appelés atomes, tous identiques les uns aux autres. Les atomes constituent toute la matière. Les différents atomes sont répertoriés dans un tableau appelé la classification périodique ; on y trouve entre autres, le symbole de chaque atome ainsi que sa composition. I – Modèle de l’atome 1. Composition de l’atome Expérimentalement, E. Rutherford détermine en 1911 que l’atome est composé d’un noyau autour duquel gravitent des électrons qui constituent le nuage électronique dont la trajectoire est aléatoire. L’espace dans lequel gravitent les électrons est appelé nuage électronique. Noyau Electron Trajectoire (fictive) de l’électron 2. Composition du noyau Le noyau contient des particules appelées nucléons ; ces nucléons sont les protons et les neutrons. Les protons portent une charge élémentaire positive, alors que les neutrons ont une charge nulle. Une charge électrique élémentaire est la plus petite charge électrique existante. Les élections du nuage électronique portent une charge élémentaire négative, égale en valeur absolue à celle des protons.
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n Expérimentalement, E. Rutherford détermine en 1911 que l’atome est composé d’un noyau
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n Expérimentalement, E. Rutherford détermine en 1911 que l’atome est composé d’un noyau autour duquel gravitent des électrons qui constituent le nuage électronique dont la trajectoire
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n autour duquel gravitent des électrons qui constituent le nuage électronique dont la trajectoire
aléatoire. L’espace dans lequel gravitent les électrons est appelé nuage électronique.
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Les atomes constituent toute la matière. Les différents atomes sont répertoriés dans un
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iteLes atomes constituent toute la matière. Les différents atomes sont répertoriés dans un
; on y trouve entre autres, le symbole de chaque
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ite; on y trouve entre autres, le symbole de chaque
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1ère SERIE 2ème leçon
Le noyau contient autant de protons que le nuage électronique contient d’électrons. Ainsi l’atome est électriquement neutre. 3. Isotopes Pour un élément donné, plusieurs noyaux de compositions différentes peuvent exister. On appelle ces noyaux des isotopes. Les isotopes sont des noyaux possédant le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent. Ils ont donc le même numéro atomique. Exemples ● isotopes de l’hydrogène : -> Hydrogène : noyau avec 1 proton et 0 neutron -> Deutérium : noyau avec 1 proton et 1 neutron -> Tritium : noyau avec 1 proton et 2 neutrons ● isotopes de l’uranium : -> Uranium 235 : noyau avec 92 protons et 143 neutrons -> Uranium 238 : noyau avec 92 protons et 146 neutrons. 4. Ordre de grandeur de l’atome et de ses constituants Le noyau est 100 000 fois plus petit que l’atome dont la taille est environ 0,1 nm. (1 nm= 10-9 m) Le nuage électronique est ainsi composé essentiellement de vide dans lequel se déplacent les électrons, c’est la structure lacunaire de la matière. II – Transformations nucléaires Le noyau d’un atome est capable de subir des transformations dites transformations nucléaires. Celles –ci peuvent avoir lieu de façon spontanée, donnant naissance à des désintégrations radioactives (radioactivité naturelle) et ne nécessitant aucun apport d’énergie. D’autres transformations nucléaires peuvent être provoquées et nécessitent ainsi un apport d’énergie (réactions dans une centrale nucléaire). Il existe deux types de transformations nucléaires provoquées : la réaction de fission et la réaction de fusion. Le nombre total de nucléons demeure inchangé au cours de ces transformations. Dans une réaction de fission, des noyaux lourds d’atomes fissiles sont brisés en noyaux plus petits sous l’impact d’un neutron (uranium 235 dans une centrale nucléaire). Dans une réaction de fusion nucléaire, des noyaux légers s’unissent pour former un noyau plus lourd (fusion de noyaux d’atomes d’hydrogène au cœur des étoiles). Ces transformations des noyaux atomiques s’accompagnent d’un fort dégagement d’énergie.
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n : noyau avec 92 protons et 146 neutrons.
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n : noyau avec 92 protons et 146 neutrons.
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n Le nuage électronique est ainsi composé essentiellement de vide dans lequel se déplacent les électrons, c’est la structure lacunaire de la matière.
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n électrons, c’est la structure lacunaire de la matière.
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: noyau avec 92 protons et 143 neutrons: noyau avec 92 protons et 146 neutrons.int
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: noyau avec 92 protons et 146 neutrons.
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1ère SERIE 2ème leçon
III - LES MOLÉCULES ET LES IONS a. Les molécules : Une molécule est un ensemble d’atomes liés les uns aux autres, comme l’eau par exemple. La molécule d’eau H2O est composée d’un atome d’oxygène et de deux atomes d’hydrogène. L’indice indique le nombre d’atomes de l’espèce le présent dans la molécule. Une molécule est électriquement neutre. b. Les ions : Les ions sont des atomes ou molécules ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons. Ils sont donc électriquement chargés. Les ions positifs sont appelés cations, les ions négatifs sont appelés anions. Exemple : Cu2+ et CO3 2-
2 charges élémentaires 2 charges positives en excès (2 électrons perdus) élémentaires négatives
en excès (2 électrons gagnés)
1 atome de cuivre 3 atomes d’oxygène
1 atome de carbone L’exposant indique le nombre de charges portées par l’ion. Cu2+ est un cation qui porte deux charges élémentaires positives, il a donc perdu deux électrons. CO3 2- est un anion qui porte deux charges élémentaires négatives, il a donc gagné deux électrons. Exercice 1
Un noyau est représenté par son symbole chimique devant lequel est précisé en bas à gauche le numéro atomique Z (nombre de protons) et en haut à gauche le nombre total de nucléons A. Par exemple, le noyau de l’uranium 235 dans lequel on trouve 92 protons a pour symbole U235
92. Le neutron quant à lui est symbolisé par n1
0.
Sachant que le deutérium est le tritium peuvent fusionner pour donner un noyau d’hélium 4 (de symbole He et constitué de 2 protons et 2 neutrons) en libérant un neutron : a) Ecrire les symboles des noyaux intervenant dans cette fusion.
+2Cu −23CO
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Exercice 1
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ites sont des atomes ou molécules ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.
Ils sont donc électriquement chargés. Les ions positifs sont appelés cations, les ions négatifs
interd
iteIls sont donc électriquement chargés. Les ions positifs sont appelés cations, les ions négatifs
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1ère SERIE 2ème leçon
b) Ecrire avec ces symboles l’équation nucléaire de cette transformation sous la
forme : deutérium + tritium -> hélium 4 + neutron Exercice 2
Dans la classification périodique, on trouve comme information que le fer contient 26 protons. a) Quel est le symbole du fer ? _____________________________ b) Combien d’électrons contient-il ? Comment pouvez-vous le déterminer ? Sur un récipient dans le laboratoire de Sciences Physiques, on peut voir le symbole Fe2+. c) Que signifie-t-il ?
____________________________________________________ d) Quelle est la composition de l’ion Fe2+ ?
_____________________________________ Exercice 3
Compléter les tableaux suivants :
Molécule Composition
CO2 1 atome de carbone et 2 atomes d’oxygène
CH4
O3
H2O2
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n Compléter les tableaux suivants
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n Compléter les tableaux suivants :
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iteSur un récipient dans le laboratoire de Sciences Physiques, on peut voir le symbole
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_____________________________________ interd
ite
_____________________________________
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1ère SERIE 2ème leçon
Exercice 4
a) Sachant qu’on représente un atome par une sphère, rappeler la taille du noyau par rapport à celle de l’atome.
b) Calculer le diamètre d’un atome dont le noyau est une sphère de 1 cm de
diamètre. c) Peut-on représenter cet atome ? Pourquoi ?
Atome ou ion
Nombre de protons Nombre d’électrons
H+ 1 0
Zn2+ 30
O 2- 8
Cl- 17
Fe 3+ 26
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n Sachant qu’on représente un atome par une sphère, rappeler la taille du noyau
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n Sachant qu’on représente un atome par une sphère, rappeler la taille du noyau par rapport à celle de l’atome.
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n par rapport à celle de l’atome.
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n Calculer le diamètre d’un a
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n Calculer le diamètre d’un atome dont le noyau est une sphère de 1 cm de
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1ère SERIE 2ème leçon
2ème LEÇON
LES DIFFÉRENTES TENSIONS ÉLECTRIQUES ET LEUR MESURE
I - TENSION CONTINUE ET TENSION VARIABLE La tension électrique fournie par une pile ou une batterie est une tension continue, elle ne varie pas au cours du temps. La tension électrique délivrée par le secteur varie au cours du temps, c’est une tension variable. Parmi les tensions variables, il existe : La tension alternative qui prend successivement des valeurs positives et négatives au cours du temps. La tension périodique dont le même motif, appelé motif élémentaire, se reproduit identique à lui-même. II - MESURES DE TENSION Un voltmètre, un oscilloscope et une interface d’acquisition reliée à un écran permettent de mesurer une tension électrique. a. Tension continue : Le voltmètre en position DC donne la valeur de la tension continue. L’oscilloscope ou l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser la tension. A. Oscilloscope sans balayage B. Oscilloscope sans balayage C. Oscilloscope avec balayage Tension nulle Tension non nulle Tension non nulle A. L’oscilloscope mesure une tension nulle, il n’y a pas de déviation du spot (point lumineux)
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n Un voltmètre, un oscilloscope et une interface d’acquisition reliée à un écran permettent de
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n Un voltmètre, un oscilloscope et une interface d’acquisition reliée à un écran permettent de mesurer une tension électrique.
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n mesurer une tension électrique.
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Le voltmètre en position DC donne la valeur de la tension continue.
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Le voltmètre en position DC donne la valeur de la tension continue.L’oscilloscope ou l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser la tension
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L’oscilloscope ou l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser la tension
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rditeou une batterie est une tension continue, elle ne
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La tension électrique délivrée par le secteur varie au cours du temps, c’est une tension
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iteLa tension électrique délivrée par le secteur varie au cours du temps, c’est une tension
La tension alternative qui prend successivement des valeurs positives et négatives au cours
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iteLa tension alternative qui prend successivement des valeurs positives et négatives au cours
La tension périodique dont le même motif, appelé motif élémentaire, se reproduit identique à interd
ite
La tension périodique dont le même motif, appelé motif élémentaire, se reproduit identique à
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1ère SERIE 2ème leçon
B. On branche une pile de 4,5 V aux bornes de l’oscilloscope, la déviation verticale est de 2 carreaux et la sensibilité verticale (nombre de volts que représente une division) est réglée sur 2 V/division. La tension mesurée par l’oscilloscope est donc 2× 2 = 4 V. C. On branche maintenant un générateur de 6 V aux bornes de l’oscilloscope dont on a sélectionné la fonction balayage (fonction permettant de visualiser l’évolution de la tension au cours du temps). On observe maintenant une droite horizontale, la sensibilité verticale est réglée sur 2V/division. La tension mesurée par l’oscilloscope est 2× 3 = 6 V. b. Tension variable : Le voltmètre en position AC mesure la tension efficace, c'est-à-dire la tension continue qu’il faudrait pour obtenir le même effet. L’oscilloscope et l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser l’évolution de la tension au cours du temps et d’effectuer des mesures de tension et de période.
Tension alternative sinusoïdale (forme de la tension) et périodique Les valeurs de la tension maximale Umax et de la période peuvent être calculées à l’aide des sensibilités verticale et horizontale. Exercice 5
Citer parmi les tensions électriques suivantes, les tensions qui varient au cours du temps : tension continue, tension alternative, tension sinusoïdale, tension variable, tension périodique.
Exercice 6
Comment différencie-t-on sur un écran une tension continue d’une tension variable ?
T
Umax
Reprod
uctio
n
alternative sinusoïdale (forme de la tension) et périodique
Reprod
uctio
n
alternative sinusoïdale (forme de la tension) et périodique
Les valeurs de la tension maximale Umax et de la période peuvent être calculées à l’aide des
Reprod
uctio
n
Les valeurs de la tension maximale Umax et de la période peuvent être calculées à l’aide des sensibilités verticale et horizontale.
Reprod
uctio
n
sensibilités verticale et horizontale.
Exercice
Reprod
uctio
n
Exercice 5
Reprod
uctio
n
5
Citer parmi les tensions électriques suivantes, lReprod
uctio
n
Citer parmi les tensions électriques suivantes, ltempsRep
roduc
tion
tempstension périodique.Rep
roduc
tion
tension périodique.Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n inte
rdite
dire la tension
interd
itedire la tension continue qu’il
interd
itecontinue qu’il
L’oscilloscope et l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser l’évolution
interd
iteL’oscilloscope et l’interface d’acquisition reliée à un écran permettent de visualiser l’évolution de la tension au cours du temps et d’effectuer des mesures de tension et de période.
interd
itede la tension au cours du temps et d’effectuer des mesures de tension et de période.
interd
ite
interd
ite
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1ère SERIE 2ème leçon
Exercice 7
Représenter une tension sinusoïdale variable et périodique. Exercice 8
a) Quelle valeur indique un voltmètre lorsqu’il mesure une tension alternative ? b) Expliquer ce que cela signifie.
Exercice 9
Dans le 2 a), quelle serait la tension mesurée aux bornes de l’oscilloscope si la sensibilité verticale était de 10 V/division pour le schéma B ? Et 5 V/division pour le schéma C ? Expliquer votre calcul.
Reprod
uctio
n a) Quelle valeur indique un voltmètre lorsqu’il mesure une tension alternative
Reprod
uctio
n a) Quelle valeur indique un voltmètre lorsqu’il mesure une tension alternative
Reprod
uctio
n b) Expliquer ce que cela signifie.
Reprod
uctio
n b) Expliquer ce que cela signifie.
Reprod
uctio
n
Exercice
Reprod
uctio
n
Exercice 9
Reprod
uctio
n
9
Dans le 2 a), quelle seReprod
uctio
n
Dans le 2 a), quelle sesensibilité verticale était de 10 V/division pour le schéma BRep
roduc
tion
sensibilité verticale était de 10 V/division pour le schéma B
interd
ite
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1ère SERIE 3ème leçon
3ème LEÇON
LA GRAVITATION I - LE SYSTÈME SOLAIRE Il est composé d’une étoile, le Soleil, autour de laquelle gravitent les planètes, leurs satellites ainsi qu’un grand nombre d’astéroïdes et de comètes. Les planètes sont au nombre de 8 et classées en 2 groupes :
- les planètes telluriques, proches du Soleil : Mercure, la Terre, Mars et Vénus - les géantes gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune
(Pluton n’est plus répertoriée comme planète depuis août 2006) Les planètes décrivent toutes une trajectoire quasi-circulaire autour du Soleil. La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasi-circulaire autour de celle-ci. II - LA GRAVITATION La gravitation est l’action attractive à distance entre deux corps qui ont une masse. Elle dépend de la distance entre ces deux corps. Dans le système solaire :
- le Soleil exerce une action attractive à distance sur chacune des planètes - chaque planète exerce une action attractive à distance sur tout corps à sa proximité
(comme la Terre sur la Lune) La gravitation est responsable de tous les mouvements de l’Univers. Loi de la gravitation universelle : Deux objets A et B, de masses respectives mA et mB, dont les centres sont séparés par une distance d, exercent l’un sur l’autre une force d’attraction gravitationnelle ayant la même intensité F : F = FA/B = FB/A = G · mA .mB
d2
G est la constant de gravitation universelle : G = 6,67 · 10-11 unités SI mA et mB s’expriment en kilogramme (kg), d en mètre (m) et f en newton (N).
Reprod
uctio
n circulaire autour du Soleil.
Reprod
uctio
n circulaire autour du Soleil.
La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasi
Reprod
uctio
n La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasi
La gravitation est l’action attractive à distance entre deux corps qui ont une masse. Elle
Reprod
uctio
n La gravitation est l’action attractive à distance entre deux corps qui ont une masse. Elle dépend de la distance entre ces deux corps.
Reprod
uctio
n dépend de la distance entre ces deux corps.Dans le système solaire
Reprod
uctio
n
Dans le système solaire :
Reprod
uctio
n
: le Soleil exerce une action attractive à distance sur chacune des planètes
Reprod
uctio
n
le Soleil exerce une action attractive à distance sur chacune des planèteschaque planète exerce une action attractive à distance sur tout corps à sa proximité
Reprod
uctio
n
chaque planète exerce une action attractive à distance sur tout corps à sa proximité (comme la Terre sur la Lune)
Reprod
uctio
n
(comme la Terre sur la Lune)
La gravitation est responsable de tous l
Reprod
uctio
n
La gravitation est responsable de tous l
Loi de la gravitation universelle
Reprod
uctio
n
Loi de la gravitation universelle
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Deux objets A et B, de masses respectives mReprod
uctio
n
Deux objets A et B, de masses respectives mdistance d, exercent l’un sur l’autre une force d’attraction gravitationnelle ayant la même Rep
roduc
tion
distance d, exercent l’un sur l’autre une force d’attraction gravitationnelle ayant la même intensitéRep
roduc
tion
intensité F : Reprod
uctio
n
F :
interd
itest composé d’une étoile, le Soleil, autour de laquelle gravitent les planètes, leurs satellites
interd
itest composé d’une étoile, le Soleil, autour de laquelle gravitent les planètes, leurs satellites
ercure, la Terre, Mars et Vénus
interd
iteercure, la Terre, Mars et Vénus
: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune
interd
ite: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune
(Pluton n’est plus répertoriée comme planète depuis août 2006)interd
ite(Pluton n’est plus répertoriée comme planète depuis août 2006)
circulaire autour du Soleil.interd
ite
circulaire autour du Soleil.La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasiint
erdite
La Lune est le satellite naturel de la Terre et décrit également une trajectoire quasi
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1ère SERIE 3ème leçon
III - QUELQUES ANALOGIES
- Comme l’interaction entre deux aimants augmente lorsque leur distance diminue, la gravitation est d’autant plus grande que les deux corps sont proches.
- L’aimant A attire l’aimant B mais réciproquement l’aimant B attire aussi l’aimant A. De même, la gravitation s’exerce réciproquement entre deux corps, on l’appelle aussi interaction gravitationnelle.
- Le lancer de marteau : Le lanceur pivote sur lui-même, entraînant le marteau dans une trajectoire quasi-circulaire autour de lui. La main du lanceur agit sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne (c’est une action de contact) tandis que le Soleil exerce une action à distance sur chacune des planètes. Le lanceur représente ici le Soleil et le marteau une planète. Exercice 10
Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle est fausse. a) L’action du lanceur sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne est une action de contact. b) La Lune exerce une action attractive sur la Terre. a) Le système solaire est composé de 9 planètes et d’une étoile, le Soleil.
Exercice 11
Compléter les phrases suivantes : a) La gravitation s’exerce entre deux corps qui _____________________________ b) La gravitation est _________________________________________ à distance. c) La gravitation dépend de la distance entre les deux corps : elle _____________ quand la distance entre les deux corps diminue.
Reprod
uctio
n Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle es
Reprod
uctio
n Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle es
a) L’action du lanceur sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne est une
Reprod
uctio
n a) L’action du lanceur sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne est une
Reprod
uctio
n b) La Lune exerce une action attractive sur la Terre.
Reprod
uctio
n b) La Lune exerce une action attractive sur la Terre.
Reprod
uctio
n Le système solaire est composé de 9 planètes et d’une étoile, le Soleil.
Reprod
uctio
n Le système solaire est composé de 9 planètes et d’une étoile, le Soleil.
Reprod
uctio
n
Compléter les phrases suivantes
Reprod
uctio
n
Compléter les phrases suivantes
a) La gravitation s’exerce entre deux corps qui _____________________________
Reprod
uctio
n
a) La gravitation s’exerce entre deux corps qui _____________________________b) La gravitation est _________________________________________ à
Reprod
uctio
n
b) La gravitation est _________________________________________ à distance.Rep
roduc
tion
distance.c) La gravitation dépend de la distance entre les deux corpsRep
roduc
tion
c) La gravitation dépend de la distance entre les deux corpsquand la distance entre les deux corps diminue.Rep
roduc
tion
quand la distance entre les deux corps diminue.
interd
itemême, entraînant le marteau dans une trajectoire quasi
interd
itemême, entraînant le marteau dans une trajectoire quasi-
interd
ite-circulaire
interd
itecirculaire
autour de lui. La main du lanceur agit sur le marteau par l’intermédiaire de la
interd
iteautour de lui. La main du lanceur agit sur le marteau par l’intermédiaire de la chaîne (c’est
interd
itechaîne (c’est une action de contact) tandis que le Soleil exerce une action à distance sur chacune des
interd
iteune action de contact) tandis que le Soleil exerce une action à distance sur chacune des
Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle esinterd
ite
Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle es
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1ère SERIE 3ème leçon
Exercice 12 a) Le Soleil exerce-t-il une force sur les satellites artificiels gravitant autour de la Terre ? Expliquer pourquoi. b) Ces satellites exercent-ils une force sur le Soleil ?
Exercice 13
a) En approchant, l’un de l’autre, deux pôles Sud de deux aimants différents. Que se passe-t-il ? b) Peut-on faire une analogie avec la gravitation ?
Exercice 14
La Terre exerce-t-elle une action sur les corps qui sont proches d’elle ? Expliquer pourquoi.
Exercice 15
a) Calculer la force gravitationnelle exercée par le soleil sur la planète Vénus. b) En déduire la force exercée par Vénus sur le Soleil.
Données : masse du soleil mS = 2,0 x 1030 kg masse de Vénus mV = 4,9 x 1024 kg distance Vénus – Soleil d = 108 x 106 km Rep
roduc
tion elle une action sur les corps qui sont proche
Reprod
uctio
n elle une action sur les corps qui sont proche
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Calculer la force gravitationnelle exercée par le soleil sur la planète Vénus.
Reprod
uctio
n
Calculer la force gravitationnelle exercée par le soleil sur la planète Vénus.En déduire la force exercée par Vénus sur le Soleil.
Reprod
uctio
n
En déduire la force exercée par Vénus sur le Soleil.
Données
Reprod
uctio
n
Données :
Reprod
uctio
n
: masse du soleil m
Reprod
uctio
n
masse du soleil m
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
interd
ite
interd
itea) En approchant, l’un de l’autre, deux pôles Sud de deux aimants différents. Que
interd
itea) En approchant, l’un de l’autre, deux pôles Sud de deux aimants différents. Que
interd
iteon faire une analogie avec la gravitation
interd
iteon faire une analogie avec la gravitation ?
interd
ite ?
interd
ite
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2ème SERIE1ère leçon
Reprod
uctio
n inte
rdite
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2ème SERIE1ère leçon
Première leçon: Notion de forces I – Action mécanique II – représentation d’une force
Deuxième leçon: La tension du secteur et sa représentation graphique
I – La tension du secteur II – Sa représentation graphique
Troisième leçon: Le poids et la masse d’un corps
I – Distinction entre poids et masse II – Caractéristiques du poids
2ème SÉRIE
Reprod
uctio
n Sa représentation graphique
Reprod
uctio
n Sa représentation graphique
Le poids et la masse d’un corps
Reprod
uctio
n Le poids et la masse d’un corps
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n Distinction entre p
Reprod
uctio
n Distinction entre poids et masse
Reprod
uctio
n oids et masse
Caractéristiques du poids
Reprod
uctio
n Caractéristiques du poids
interd
iteLa tension du secteur et sa représentation graphique
interd
iteLa tension du secteur et sa représentation graphique
La tension du secteur interd
iteLa tension du secteurSa représentation graphiqueint
erdite
Sa représentation graphique
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2ème SERIE1ère leçon
1ère LEÇON
Notion de force
I – Action mécanique 1. Exemples ● Un footballeur tape dans un ballon ; cette action mécanique est appelée force. Elle a mis en mouvement le ballon par contact entre le ballon et le pied du joueur. ● Un joueur de tennis renvoie une balle. Cette force a modifié le mouvement de la balle (direction et vitesse) suite au contact balle/raquette. 2. Types d’actions Certaines forces s’exercent par contact : les forces musculaires, la force élastique d’un ressort par exemple. D’autres peuvent s’exercer à distance, comme le poids, les attractions ou répulsions électriques ou magnétiques, la force gravitationnelle. Ainsi une force est une action capable de mettre en mouvement un objet, ou de modifier son mouvement. Une force peut aussi déformer un objet. Certaines forces agissent par contact, d’autres à distance. 3. Mesure d’une force On mesure la valeur d’une force avec un dynamomètre. Cet appareil comporte un ressort. On applique la force à mesurer à une extrémité du ressort : celui-ci se déforme. La valeur de la force est indiquée sur une graduation portée par l’appareil. La valeur de la force s’exprime en newton (N). Rep
roduc
tion : les forces musculaires, la force élastique d’un ressort
Reprod
uctio
n : les forces musculaires, la force élastique d’un ressort
D’autres peuvent s’exercer à distance, comme le poids, les attraction
Reprod
uctio
n D’autres peuvent s’exercer à distance, comme le poids, les attractionélectriques ou magnétiques, la force gravitationnelle.
Reprod
uctio
n électriques ou magnétiques, la force gravitationnelle.
est une action capable de mettre en mouvement un objet, ou de modifier son
Reprod
uctio
n est une action capable de mettre en mouvement un objet, ou de modifier son
mouvement. Une force peut aussi déformer un objet. Certaines forces agissent par contact,
Reprod
uctio
n mouvement. Une force peut aussi déformer un objet. Certaines forces agissent par contact,
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
3. Mesure d’une force
Reprod
uctio
n
3. Mesure d’une force
Reprod
uctio
n
On mesure la valeur d’une force avec un
Reprod
uctio
n
On mesure la valeur d’une force avec un
Reprod
uctio
n
On applique la force à mesurer à une extrémité du ressort
Reprod
uctio
n
On applique la force à mesurer à une extrémité du ressortla force est indiquée sur une grRep
roduc
tion
la force est indiquée sur une grReprod
uctio
n
La valeur de la force s’exprime en newton (N).Reprod
uctio
n
La valeur de la force s’exprime en newton (N).
interd
ite; cette action mécanique est appelée
interd
ite; cette action mécanique est appelée f
interd
itef
interd
iteo
interd
iteo
interd
iter
interd
iter
interd
itec
interd
itec
interd
itee
interd
itee
interd
ite
interd
ite. Elle a mis
interd
ite. Elle a mis e. Elle a mis e
interd
itee. Elle a mis een mouvement le ballon par contact entre le ballon et le pied du joueur.
interd
iteen mouvement le ballon par contact entre le ballon et le pied du joueur.
● Un joueur de tennis renvoie une balle. Cette force a modifié le mouvement de la balle
interd
ite● Un joueur de tennis renvoie une balle. Cette force a modifié le mouvement de la balle
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2ème SERIE1ère leçon
Schéma d’un dynamomètre à ressort de traction
II – Représentation d’une force On représente graphiquement une force par un segment fléché appelé vecteur ainsi que parson point d’application. Le vecteur est désigné par une lettre, par exemple F, surmontée d’une flèche �⃗�𝐹. 1.Point d’application On prend pour origine du vecteur le point d’application A de la force. 2. Direction Une force agit dans une direction, celle du mouvement qu’elle tendrait à produire si elle agissait seule. 3. Sens Pour une même direction, il peut y avoir deux sens : la flèche précise le sens du mouvement que provoquerait la force.
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n Représentation d’une force
Reprod
uctio
n Représentation d’une forceReprésentation d’une force
Reprod
uctio
n Représentation d’une force
Reprod
uctio
n On représente graphiquement une force par un segment fléché appelé
Reprod
uctio
n On représente graphiquement une force par un segment fléché appelé son point d’application. Le vecteur est désigné par une lettre, par exemple F, surmontée
Reprod
uctio
n son point d’application. Le vecteur est désigné par une lettre, par exemple F, surmontée
Reprod
uctio
n
Point d’application
Reprod
uctio
n
Point d’applicationPoint d’application
Reprod
uctio
n
Point d’applicationPoint d’application
Reprod
uctio
n
Point d’application
Reprod
uctio
n
On prend pour origine du vecteur le point d’application A de la force.
Reprod
uctio
n
On prend pour origine du vecteur le point d’application A de la force.
Reprod
uctio
n
2. Direction
Reprod
uctio
n
2. Direction
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Une force agit dans une direction, celle du mouvement qu’elle tendrait à produire si elle Reprod
uctio
n
Une force agit dans une direction, celle du mouvement qu’elle tendrait à produire si elle agissait seule.Rep
roduc
tion
agissait seule.
interd
ite
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2ème SERIE1ère leçon
4. Intensité La longueur du vecteur est proportionnelle à l’intensité de la force. Exemple de modélisation d’une force exercée sur un chariot.
5. Condition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces Considérons une plaque soumise à deux forces �⃗�𝐹1et 𝐹𝐹 ���⃗ 2. On constate que la plaque demeure immobile : on dit qu’elle est en équilibre statique. Cette condition est réalisée si ces deux forces : . ont même direction, . sont de sens opposé, . sont d’intensité égale.
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces
Reprod
uctio
n ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forcesndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces
Reprod
uctio
n ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces
Reprod
uctio
n Considérons une plaque soumise à deux forces
Reprod
uctio
n Considérons une plaque soumise à deux forces 𝐹𝐹
Reprod
uctio
n �⃗�𝐹
Reprod
uctio
n ⃗1
Reprod
uctio
n 1et
Reprod
uctio
n et 𝐹𝐹
Reprod
uctio
n 𝐹𝐹�
Reprod
uctio
n ��
Reprod
uctio
n ����
Reprod
uctio
n ����
Reprod
uctio
n ����
Reprod
uctio
n ���
Reprod
uctio
n ⃗
Reprod
uctio
n �⃗⃗�
Reprod
uctio
n �⃗� 2.
Reprod
uctio
n 2. On constate que la plaque demeure
Reprod
uctio
n On constate que la plaque demeure : on dit qu’elle est en équilibre statique. Cette condition est réalisée si ces deux
Reprod
uctio
n : on dit qu’elle est en équilibre statique. Cette condition est réalisée si ces deux
. sont de sens opposé,
Reprod
uctio
n . sont de sens opposé,. sont d’intensité égale.
Reprod
uctio
n . sont d’intensité égale.
Reprod
uctio
n inte
rdite
interd
ite
ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forcesinterd
ite
ndition d’équilibre d’un objet soumis à deux forces
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2ème SERIE1ère leçon
Exercice 16
Pour soulever une valise, la main exerce une force verticale �⃗�𝐹 de valeur égale à 120 N. Schématiser la valise et modéliser la force �⃗�𝐹 s’exerçant sur la poignée. Préciser l’échelle utilisée.
Exercice 17
a) Une force de valeur 30N est modélisée par un vecteur de longueur 6 cm. Quelle est, avec la même échelle, la longueur du vecteur représentant une force de 20 N ?
b) Une force de valeur 10 N est modélisée par un vecteur �⃗�𝐹1 de longueur 5 cm. Quelle est la valeur de la force modélisée avec la même échelle, par un vecteur �⃗�𝐹2
de longueur égale à 15 cm. Exercice 18
Soient 2 boules de même masse entrant en contact. Représenter le vecteur force qu’exerce la boule A sur la boule B en précisant son origine, sa direction, son sens et sa longueur. L’intensité de l’action qu’exerce A sur B est 2 N. On prendra comme échelle 1 cm pour 2N dans chaque cas.
A B
Reprod
uctio
n
Soient 2 boules de même masse entrant en contact. Représenter le vecteur force
Reprod
uctio
n
Soient 2 boules de même masse entrant en contact. Représenter le vecteur force qu’exerce la boule A sur la boule B en précisant son origine, sa direction, son sens
Reprod
uctio
n
qu’exerce la boule A sur la boule B en précisant son origine, sa direction, son sens et sa longueur.
Reprod
uctio
n
et sa longueur.L’inte
Reprod
uctio
n
L’intensité de l’action qu’exerce A sur B est 2 N.
Reprod
uctio
n
nsité de l’action qu’exerce A sur B est 2 N.On prendra comme échelle 1 cm pour 2N dans chaque cas.
Reprod
uctio
n
On prendra comme échelle 1 cm pour 2N dans chaque cas.
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n A
Reprod
uctio
n A
Reprod
uctio
n B
Reprod
uctio
n B
interd
itede longueur 6 cm. Quelle
interd
itede longueur 6 cm. Quelle est, avec la même échelle, la longueur du vecteur représentant une force de 20
interd
iteest, avec la même échelle, la longueur du vecteur représentant une force de 20
Une force de valeur 10 N est modélisée par un vecteur
interd
iteUne force de valeur 10 N est modélisée par un vecteur 𝐹𝐹
interd
ite�⃗�𝐹
interd
ite⃗1
interd
ite1 de longueur 5 cm.
interd
itede longueur 5 cm.
Quelle est la valeur de la force modélisée avec la même échelle, par
interd
iteQuelle est la valeur de la force modélisée avec la même échelle, par
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2ème SERIE2ème leçon
2ème LEÇON
LA TENSION DU SECTEUR ET SA REPRÉSENTATION GRAPHIQUE
I - LA TENSION DU SECTEUR La tension électrique mesurée aux bornes d’une prise électrique (ou tension du secteur) est une tension alternative sinusoïdale périodique. Son motif élémentaire est : - La période est la durée du motif élémentaire, elle se note T et s’exprime en seconde, unité du système international. La période du secteur en France est 20 ms (millisecondes) ou 0,02 s. - La fréquence se calcule par la relation suivante : F = 1/T F = 1/0,02 = 50 Hz La fréquence se note F, son unité SI (système international) est le Hertz de symbole Hz. La fréquence du secteur en France est 50 Hz. - La valeur maximale de la tension notée Um ou Umax est 320 V. - La valeur de la tension efficace se calcule par la relation suivante : Ueff = Umax/ 2
T
Um
t
Reprod
uctio
n
La période est la durée du motif élémentaire, elle se note T et s’exprime en seconde, unité
Reprod
uctio
n
La période est la durée du motif élémentaire, elle se note T et s’exprime en seconde, unité du système international.
Reprod
uctio
n
du système international.ode du secteur en France est 20 ms (millisecondes) ou 0,02 s.
Reprod
uctio
n
ode du secteur en France est 20 ms (millisecondes) ou 0,02 s.
La fréquence se calcule par la relation suivante
Reprod
uctio
n
La fréquence se calcule par la relation suivante
F = 1/TReprod
uctio
n
F = 1/T
F = 1/0,02 = 50 HzRep
roduc
tion
F = 1/0,02 = 50 HzRep
roduc
tion
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n
Reprod
uctio
n t
Reprod
uctio
n t
interd
iteLa tension électrique mesurée aux bornes d’une prise électrique (ou tension du secteur) est
interd
iteLa tension électrique mesurée aux bornes d’une prise électrique (ou tension du secteur) est
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2ème SERIE2ème leçon
Ueff = 320/ 2 = 226 V c’est la valeur qu’indique le voltmètre en position AC. II - REPRÉSENTATION GRAPHIQUE En branchant un oscilloscope sur une prise de courant, on obtient les valeurs de tensions au cours du temps consignées dans le tableau ci-dessous : Temps (s) 0 0,00
5 0,01 0,01
5 0,02 0,02
5 0,03 0,03
5 0,04 0,04
5 0,05
Tension (v) 0 320 0 -320 0 320 0 -320 0 320 0 On trace les axes sur du papier millimétré: l’axe vertical représente la tension et l’axe horizontal le temps. Il faut veiller à prendre des échelles adaptées : ici, 1 cm représente 100 V pour l’axe vertical et 1 cm représente 5 ms pour l’axe horizontal. Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres. On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.
Pour effectuer la lecture des valeurs de tension maximale et de période ; il faut se servir des sensibilités horizontale et verticale si on observe sur l’écran de l’oscilloscope ou bien utiliser les échelles sur une représentation graphique. Ici, la tension maximale représente environ 3,2 divisions et chaque division équivaut à 100 V. Umax = 3,2 × 100 = 320 V La période représente 4 divisions et chaque division équivaut à 5 ms. T = 4 × 5 = 20 ms =0,02 s
t(ms)
Reprod
uctio
n Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres.
Reprod
uctio
n Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres.On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.
Reprod
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n On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.
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n
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uctio
n inte
rdite
En branchant un oscilloscope sur une prise de courant, on obtient les valeurs de tensions au
interd
iteEn branchant un oscilloscope sur une prise de courant, on obtient les valeurs de tensions au
0,04
interd
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interd
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ite
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itesur du papier millimétré: l’axe vertical représente la tension et l’axe
interd
itesur du papier millimétré: l’axe vertical représente la tension et l’axe
représente 100 V pour l’axe vertical
interd
itereprésente 100 V pour l’axe vertical
Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres.interd
ite
Ensuite, on place les points correspondants puis on les relie les uns aux autres.On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.int
erdite
On peut aussi se servir d’un tableur grapheur pour construire cette courbe.
30
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2ème SERIE2ème leçon
Exercice 19 a) Citer la relation mathématique permettant de calculer la fréquence en précisant les unités. b) Quelle est la valeur de la période dont la fréquence est 2 Hz ?
Exercice 20
a) Citer la relation mathématique permettant de calculer la tension efficace. b) Quelle est la valeur maximale de la tension lorsque sa valeur efficace est 110 V ?
Exercice 21
Tracer la courbe correspondant aux valeurs du tableau ci-dessous. Temps (s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tension (v) 0 5 8,6 8,4 4,2 0 -5 -8,8 -8,6 -5,2
Exercice 22
a) Comment évolue l’allure de la courbe donnée dans le cours au II. Si on modifie
la sensibilité verticale à 50 V/ division ? b) Si l’allure de la courbe est modifiée, est-ce que cela modifie les caractéristiques
de la tension ?
Exercice 23
a) Citer les caractéristiques de la tension du secteur. b) Que signifient les valeurs 230 V et 50 Hz que l’on peut lire sur les appareils électriques ?
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 0 5 8,6 8,4 5,2 0 -4,8 -8,6 -8,8 -5,6 0
Reprod
uctio
n Tracer la courbe correspondant aux valeurs du tableau ci
Reprod
uctio
n Tracer la courbe correspondant aux valeurs du tableau ci
30
Reprod
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Reprod
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n 50 60
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Comment évolue l’allure de la courbe donnée dans le cours au II. Si on modifie
Reprod
uctio
n
Comment évolue l’allure de la courbe donnée dans le cours au II. Si on modifie la
Reprod
uctio
n
la sensibilité verticale à 50 V/ division
Reprod
uctio
n
sensibilité verticale à 50 V/ division
Reprod
uctio
n
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Reprod
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n
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uctio
n
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roduc
tion
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roduc
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n 8,6
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interd
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interd
itetension lorsque sa valeur efficace est 110
interd
ite
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2ème SERIE3ème leçon
3ème LEÇON
LE POIDS ET LA MASSE D’UN CORPS
I - DISTINCTION ENTRE POIDS ET MASSE Vous savez déjà que la masse d’un corps se mesure avec une balance et que son unité SI est le kilogramme dont le symbole est kg. La masse d’un corps représente une quantité de matière, c’est-à-dire la quantité d’atomes ou de molécules contenue dans ce corps. La masse ne varie pas en fonction du lieu. Le poids d’un corps est l’action à distance qu’exerce la Terre sur ce corps. Il se mesure avec un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole est N. II - CARACTÉRISTIQUES DU POIDS Le poids du corps s’exerce suivant la verticale du lieu où se trouve le corps et est dirigé vers le bas. C’est ce qui permet d’expliquer qu’un corps qui tombe, tombe verticalement et vers le sol. Relation entre poids et masse : On suspend différentes masses marquées à un dynamomètre puis on lit la valeur du poids correspondant. Les valeurs obtenues sont dans le tableau ci-dessous :
Masse (kg) 0,05 0,1 0,2 0,25 0,3 0,5Poids (N) 0,5 1 2 2,5 3 5
P(N)
5
2
0 0,2 0,5 m (kg) On trace ensuite la courbe représentant le poids en fonction de la masse.
Reprod
uctio
n un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole es
Reprod
uctio
n un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole es
Reprod
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n CARACTÉRISTIQUES DU POIDS
Reprod
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Reprod
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n Le poids du corps s’exerce suivant la verticale du lieu où se trouve le corps et est dirigé vers
Reprod
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n Le poids du corps s’exerce suivant la verticale du lieu où se trouve le corps et est dirigé vers
C’est ce qui permet d’expliquer qu’un corps qui tombe, tombe verticalement et vers le sol.
Reprod
uctio
n C’est ce qui permet d’expliquer qu’un corps qui tombe, tombe verticalement et vers le sol.
et masse
Reprod
uctio
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et masse :
Reprod
uctio
n
: On suspend différentes masses marquées à un dynamomètre puis on lit la valeur du poids
Reprod
uctio
n
On suspend différentes masses marquées à un dynamomètre puis on lit la valeur du poids
Les valeurs obtenues sont dans le tableau ci
Reprod
uctio
n
Les valeurs obtenues sont dans le tableau ci
Masse (kg)
Reprod
uctio
n
Masse (kg)
Reprod
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interd
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itedire la quantité d’atomes ou
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itetité d’atomes ou
Le poids d’un corps est l’action à distance qu’exerce la Terre sur ce corps. Il se mesure avec interd
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erdite
un dynamomètre et son unité SI est le Newton dont le symbole es
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2ème SERIE3ème leçon
C’est une droite qui passe par l’origine, on peut donc en déduire que le poids et la masse sont proportionnels. Calculons ce rapport de proportionnalité :
P/m = 2/0,2 = 10 N/kg =g On calcule le poids par la relation :
P = m× g Le poids P exprimé en N, la masse en kg et g en N/kg. g est l’intensité du champ de pesanteur sur Terre, elle varie (peu) suivant l’altitude et la latitude du lieu. Le poids s’exprimant en fonction de la masse et de l’intensité de la pesanteur varie donc en fonction du lieu. Exercice 24
Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle est fausse. a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps. b) La masse et le poids d’un corps sont proportionnels. c) Le poids d’un corps est une interaction à distance entre ce corps et la Terre.
Exercice 25
Compléter les phrases suivantes : a) L’unité SI du poids est ____________________ dont le symbole est ___________. b) La relation entre le poids et la masse est : _________________________________ c) Le poids d’un corps s’exerce selon la direction _______________ du lieu où se trouve le corps et son sens est ________________________.
Exercice 26
Sur la Lune, l’intensité de la pesanteur vaut 1,6 N/kg. On emporte sur la Lune, un livre de masse 300g. a) Quelle est la masse du livre sur la Lune ? b) Calculer son poids.
Reprod
uctio
n a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps.
Reprod
uctio
n a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps.
Reprod
uctio
n b) La masse et le poids d’un corps sont proportionnels.
Reprod
uctio
n b) La masse et le poids d’un corps sont proportionnels.
Reprod
uctio
n c) Le poids d’un corps est une interaction à distance entre ce corps et la Terre.
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uctio
n c) Le poids d’un corps est une interaction à distance entre ce corps et la Terre.
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uctio
n
Compléter les phrases suivantes
Reprod
uctio
n
Compléter les phrases suivantes
a) L’unité SI du poids est _________________
Reprod
uctio
n
a) L’unité SI du poids est ____________________________.
Reprod
uctio
n
___________.b) La relation entre le poids et la masse est
Reprod
uctio
n
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Reprod
uctio
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_________________________________c) Le poids d’un corps s’exerce selon la direction _______________ du lieu où se Rep
roduc
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c) Le poids d’un corps s’exerce selon la direction _______________ du lieu où se trouve le corps et son sens est ________________________Rep
roduc
tion
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interd
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interd
iteg est l’intensité du champ de pesanteur sur Terre, elle varie (peu) suivant l’altitude et la
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interd
itee poids s’exprimant en fonction de la masse et de l’intensité de la pesanteur varie donc en
Répondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle est fausse.interd
iteRépondre par vrai ou faux puis corriger la phrase lorsqu’elle est fausse.
a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps.interd
ite
a) Le poids d’un corps est la quantité de matière contenue dans ce corps.
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2ème SERIE3ème leçon
Exercice 27 Sur une boîte de conserve, on peut lire poids net : 230 g. a) Qu’est-ce que le poids ? Quelle est son unité SI ? b) Cette inscription est-elle correcte ? Expliquer pourquoi.
Exercice 28
Un élève dispose d’un dynamomètre et de sa trousse. a) Quelle grandeur peut-il mesurer avec son dynamomètre ? Il trouve la valeur 3. b) Quelle est son unité SI ? c) Sachant qu’il est sur Terre, que vaut l’intensité de la pesanteur ? d) Quelle nouvelle grandeur peut-il calculer avec les deux précédentes ? e) Calculer la valeur de cette grandeur et préciser son unité.
Rep
roduc
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Reprod
uctio
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n c) Sachant qu’il est sur Terre, que vaut l’intensité de la pesanteur
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Reprod
uctio
n d) Quelle nouvelle grandeur peut-
Reprod
uctio
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Reprod
uctio
n il calculer avec les deux précédentes
Reprod
uctio
n e) Calculer la valeur de cette grandeur et préciser son unité.
Reprod
uctio
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Reprod
uctio
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ite
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interd
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interd
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3ème SERIE1ère leçon
Première leçon Présence des ions en solution I – Tests de reconnaissance des ions
II – Solution basique, solution acide III – Précautions d’utilisation
Deuxième leçon Produire une tension variable
I – Création d’une tension variable II – Création d’une tension alternative
Troisième leçon La puissance électrique
I – La puissance nominale II – Calcul de puissance III – Le coupe-circuit
Quatrième leçon L’énergie mécanique
I – L’énergie mécanique II – L’énergie cinétique
3ème SÉRIE
Reprod
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n Produire une tension variable
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n Produire une tension variableCréation d’une tension variable
Reprod
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n Création d’une tension variableCréation d’une tension alternative
Reprod
uctio
n Création d’une tension alternative
La puissance électrique
Reprod
uctio
n La puissance électriqueI
Reprod
uctio
n I –
Reprod
uctio
n – La puissance nominale
Reprod
uctio
n La puissance nominale
II
Reprod
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II –
Reprod
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n
– Calcul de puissance
Reprod
uctio
n
Calcul de puissanceIII
Reprod
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n
III –
Reprod
uctio
n
– Le coupe
Reprod
uctio
n
Le coupe
Quatrième leçon
Reprod
uctio
n
Quatrième leçon
Reprod
uctio
n
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ite
interd
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iteTests de reconnaissance des ions
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iteTests de reconnaissance des ionsSolution basique, solution acideint
erdite
Solution basique, solution acidePrécautions d’utilisation int
erdite
Précautions d’utilisation