Un glaçon qui fond fait-il déborder un verre plein d'eau ?

 Publié le December 28, 2022  |  3 minutes  |  466 mots  |  David Latreyte

Problématique On introduit un glaçon dans un verre d’eau et on ajoute de l’eau liquide de telle sorte que cette dernière affleure. Que va-t-il se passer à la fonte du glaçon ? L’eau va-t-elle déborder du verre ? Données On note $V_g$ le volume du glaçon et $V_{im}$ le volume immergé du glaçon ; $\rho_l$ la masse volumique de l’eau liquide et $\rho_g$ la masse volumique de l’eau solide ; $V_f$ le volume occupé par l’eau initialement sous forme de glace une fois transformée en liquide ; On néglige la poussée d’archimède qui s’exerce sur la partie émergée du glaçon ; On note $g$ l’accélération du champ de pesanteur. [Lire]
Mécanique  Statique  Poussée d'Archimède 

Exercices du chapitre : corrections

Livre numérique Hatier

 Publié le October 23, 2022  |  9 minutes  |  1789 mots  |  David Latreyte

Exercice N°31, page 343 Corrigé La fréquence $f$ est le nombre de périodes par seconde, donc $$ f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{\pu{9,5 s}} = \pu{0,11 Hz} $$ La longueur d’onde est la distance parcourue par l’onde pendant une période (temporelle) $T$, donc $$ \lambda = vT = \pu{6,0 m.s^{- 1}} \times \pu{9,5 s} = \pu{57 m} $$ La longueur d’onde est la période spatiale de l’onde, c’est donc la plus petite longueur au bout de laquelle on retrouve le même état vibratoire dans le milieu. [Lire]
Ondes  Période  Fréquence  Longueur d'onde  Onde progressive  Onde mécanique  Onde sinusoïdale  Célérité 

Particule ⍺ dans un champ électrostatique uniforme

 Publié le January 9, 2022  |  2 minutes  |  253 mots  |  David Latreyte

Une particule $\alpha$ (noyau d’hélium : $\ce{^{4}_{2}He}$) arrive au point $O$ dans un condensateur plan avec une vitesse $\vec{v_0}$ de direction parallèle aux armatures $C$ et $D$ du condensateur. Une tension constante $U$ est appliquée entre ces deux armatures longues de $l = \pu{5,00 cm}$ et distantes de $d = \pu{4,00 cm}$. Données On négligera le poids de la particule $\alpha$ devant la force électrostatique. On rappelle que pour un condensateur plan : $E = \dfrac{U}{d}$. [Lire]
Deuxième loi de Newton  Équation différentielle  Intégration  Condition initiale  Équations horaires  Théorème de l'énergie mécanique  Théorème de l'énergie cinétique  Champ électrique 

Les débuts de l'électron en physique

 Publié le January 6, 2022  |  6 minutes  |  1254 mots  |  David Latreyte

Le problème posé par la nature des « rayons cathodiques » à la fin du XIXème siècle fut résolu en 1897 par l’Anglais J.J. Thomson : il s’agissait de particules chargées négativement baptisées par la suite « électrons ». La découverte de l’électron valut à Thomson le prix Nobel de physique en 1906. Le défi pour les scientifiques de l’époque fut alors de déterminer les caractéristiques de cette particule : sa charge électrique et sa masse. [Lire]
Deuxième loi de Newton  Équation différentielle  Intégration  Condition initiale  Équations horaires  Théorème de l'énergie mécanique  Champ électrique 

Formation d'une image par une lentille mince convergente

 Publié le August 31, 2021  |  4 minutes  |  715 mots  |  David Latreyte

L’objectif de cette séance est de se remettre en mémoire les conditions d’obtention et les caractéristiques d’une image formée par une lentille mince convergente en fonction de la position de l’objet. Dans un second temps, on rappellera comment on peut déterminer la distance focale d’une lentille expérimentalement. Différentes méthodes d’obtention des position, taille et sens d’une image selon la distance entre l’objet et la lentille Obtention, position et caractéristiques d’une image Mesurer la taille de l’objet dont on veut former l’image et noter son orientation. [Lire]
Lentille mince convergente  Formation image  Rayons particuliers  Lentille  Lentille convergente  Distance focale  Foyer image  Foyer objet  Axe optique  Centre optique 

Construction d'une lunette afocale

 Publié le August 31, 2021  |  7 minutes  |  1332 mots  |  David Latreyte

Une lunette astronomique est un instrument optique composé de lentilles et permettant d’augmenter la luminosité et la taille apparente des objets du ciel lors de leur observation. Une lunette astronomique est dite afocale lorsque l’image d’un objet situé à l’infini se trouve elle aussi à l’infini. Un œil humain parfait étant fait pour observer un objet situé à l’infini, il n’accommode pas lorsqu’il observe une image à travers une lunette astronomique afocale (les myopes et les hypermétropes compensent par le réglage oculaire). [Lire]
Lentille mince convergente  Formation image  Association de lentilles  Rayons particuliers  Lentille  Lentille convergente  Distance focale  Foyer image  Foyer objet  Axe optique  Centre optique  Lunette 

Exercices d'optique géométrique

 Publié le May 16, 2021  |  11 minutes  |  2193 mots  |  David Latreyte

Étude de lentilles convergentes On dispose d’un banc d’optique, d’un objet lumineux $AB$ de hauteur $\pu{3,5 cm}$, d’une lentille convergente $L_1$ de centre $O_1$, de distance focale $f’_1 = \pu{10,0 cm}$, d’une lentille $L_2$ de centre $O_2$, de distance focale $f’_2$ inconnue et d’un écran. Le point objet $A$ est situé sur l’axe optique. L’objet lumineux est placé à une distance de $\pu{15,0 cm}$ de la lentille $L_1$. Où doit-on placer l’écran afin de visualiser une image nette de AB à travers la lentille $L_1$ ? [Lire]
Lentille mince convergente  Relation de conjugaison  Lunette  Grossissement  Loupe 

Dualité ondes-corpuscules

 Publié le May 3, 2021  |  3 minutes  |  637 mots  |  David Latreyte

Préhistoire quantique Lumière Newton : la lumière est formée de corpuscules colorés (dispersion de la lumière par un prisme, réfraction, réflexion) Huyghens/Fresnel : la lumière est une onde (interférences, diffraction, effet doppler) Spectroscopie et spectres de raies Robert Bunsen - Gustav Kirchhoff - entre 1850 et 1860 Les spectres de raies (émission ou absorption) sont caractéristiques des éléments chimiques Découverte du rubidium (présence d’une intense raie rouge) et du césium (présence d’une raie bleu) Découverte de l’hélium : dans le Soleil (1868), sur Terre (1895) Spectre de raies d’émission d’une lumière monochromatique Spectre de raies d’émission d’une lumière polychromatique Rayonnement du corps noir (ou rayonnement thermique) Gustav Kirchhoff - 1859 Le rayonnement du corps noir possède un spectre continu et caractéristique qui ne dépend que de sa température et pas des caractéristiques du matériau avec lequel l’onde interagit. [Lire]