Notions abordées en cours de physique et situations de la vie courante. publié le 29/12/2008 - mis à jour le 02/03/2009
I. Exploration de l’espace
1-De l’atome aux galaxies
1.1-Présentation de l’univers.
- L’atome, la Terre, le système solaire, la Galaxie, les autres galaxies.
1.2-Echelle des longueurs.
- Echelle des distances de l’atome aux galaxies.
- Unités de longueur.
- Taille comparée des différents systèmes.
- Evaluer expérimentalement une distance : Méthode des parallaxes, technique de la visée, diamètre apparent.
- Comment déterminer les ordres de grandeur (taille d’une molécule, épaisseur d’un cheveu)
1.3-L’année de lumière.
- Propagation rectiligne de la lumière.
Comment mesurer le rayon de la Terre ? Méthode d’Eratosthène. - Vitesse de la lumière dans le vide et dans l’air.
Comment mesurer la distance Terre - Lune, de la profondeur d’un fond marin ?
Usage du sonar. - Intérêt de l’année de lumière.
- Comprendre que « voir loin, c’est voir dans le passé ».
2- Messages de la lumière
2.1- Un système dispersif, le prisme.
- Radiation, réfraction, indice d’un milieu transparent, lois de Descartes.
- Dispersion de la lumière blanche par un prisme, variation de l’indice d’un milieu transparent selon la radiation qui le traverse.
2.2-Spectres d’émission et d’absorption.
- Spectres d’émission, spectres continus d’origine thermique, spectres de raies.
- Spectres d’absorption, bandes d’absorption de solutions colorées.
Raies d’absorption caractéristiques d’un atome ou d’un ion. - Spectres d’une lampe à incandescence : variation de la couleur du spectre en fonction de la température du filament.
2.3- Application à l’astrophysique.
- Comment le spectre d’une étoile nous renseigne sur sa température et sur sa composition chimique ?
II. L’univers en mouvements et le temps
1-Mouvement et force
1.1-Relativité du mouvement.
- Trajectoire, chronophotographie, référentiel, observateur.
1.2-Principe de l’inertie.
- Effets d’une force sur le mouvement d’un corps. Rôle de la masse du corps.
- Principe d’inertie pour un observateur terrestre. Forces qui se compensent.
Peut-il y avoir mouvement sans force ?
1.3- La gravitation universelle.
- Interaction gravitationnelle entre deux corps.
- La pesanteur résulte de l’attraction terrestre.
- Comparaison du poids d’un corps sur la Terre et sur la Lune.
- Trajectoire d’un projectile : influence de la vitesse de lancement et de la direction de lancement sur le mouvement d’un projectile.
- Interprétation du mouvement d’un satellite. Pourquoi la Lune ne tombe-t-elle pas sur la Terre ?
2- Le temps
2.1- Phénomènes astronomiques.
- Phénomènes périodiques. L’alternance des jours et des nuits, des phases de la lune, des saisons règle le rythme de la vie (jour, heure, mois, année).
- Principe de construction du calendrier.
2.2-Dispositifs construits par l’homme. Comment mesurer une durée ?
- Pendule simple, horloge, sablier, clepsydre, cadran solaire, gnomon, montre à quartz, chronomètre….
Comment une horloge fonctionne-t-elle ?
III. L’air qui nous entoure
1-Du macroscopique au microscopique
- Description d’un gaz à l’échelle microscopique. Mouvement Brownien.
- Description de l’état gazeux par des grandeurs macroscopiques.
- Notion de pression : forces pressantes, pression exercée sur une paroi, instrument de mesure (manomètre…), unité, pression d’un gaz : origine et interprétation microscopique.
- Phénomènes physiques renseignant sur d’état thermique d’un corps : dilatation des gaz et liquide, variation de la résistance électrique, émission d’un rayonnement, température.
2–Lien entre agitation thermique et température : équation d’état des gaz parfaits
- Agitation moléculaire d’un gaz caractérise son état thermique et pour les faibles pressions permet de définir la température du gaz.
- Echelle de température Kelvin. Unité kelvin.
- Zéro absolu : absence d’agitation thermique.
- Relation entre température en Celsius et température absolue.
Document à télécharger comprenant un tableau récapitulatif "Notions/Situations" et les Illustrations correspondantes.
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