terminale Science math A et B , et science expérimentale PC , bac international marocain , cours de physique chimie

physique chimie, terminale science ancien et nouveaux programmes
http://physique.chimie.pagesperso-orange.fr/T_S_Index_N.htm

Démarche scientifique

Apprendre la science d’une façon solide, vaut mieux acquérir une méthode rigoureuse, c’est pourquoi il fat commencer par avoir quelques éléments de la démarche scientifique

Physique

le programme de terminale science, en physique et en chimie traite les phénomènes temporelle, il vous permet de comprendre l’influence du temps sur l’évolution des systèmes, comme, il veut permet qu’il existe deux sens d’évolution de ces systèmes : un sens spontané et un sens force, il va vous comprendre l’utilisation des équations différentielle pour comprendre le régime transitoire

Vue sur le programme de terminale science

Les questions qui se posent aux physiciens

Ondes mécaniques et lumineuses

C’est quoi une onde? Est-il nécessaire d’étudier les ondes pour comprendre les transferts d’énergie dans l’espace ?, c’est le but de cette partie.

Qu’est-ce qu’une onde ? undefinedQuand on jette une pierre dans l’eau, on voit des rides circulaires qui se propagent
undefined

« une nouvelle part de Washington et arrive
très rapidement à New York ,
bien que pas un des individus qui
prennent part à sa propagation ne fasse
le voyage d’une cité à l’autre .Il y a là deux mouvements tout à fait différents , celui de
la nouvelle , qui part de Washington
à New York , et celui des personnes qui
l’ont répandue.
Le vent qui passe sur un champ de blé fait
naître une onde qui se propage à travers
tout le champ. Ici (. . . .) nous devons
distinguer le mouvement de l’onde et le mouvement des épis séparés, qui ne subissent que de petites oscillations. Nous avons tous vus des ondes qui se répandent en cercles de plus en plus larges quand on jette une pierre dans un lac. Le mouvement de de l’onde est très différents
jette une pierre dans un lac. Le mouvement de de l’onde est très différents de celui des particules d’eau. Les particules se relèvent et s’abaissent . Un bouchon de liège flottant sur l’onde le montre clairement , car il se relève et s’abaisse à l’imitation du mouvement réel de l’eau , au lieu d’être emporté par l’onde . »
L’évolution des idées en physique
Albert Einstein et Léopold . Flammarion



1) Décrire rapidement le mouvement de l’onde qui se propage dans le champ de blé et le mouvement d’un épi du champ.
2) Quelle différence peut-on faire entre l’onde qui se propage dans le champ de blé et celle qui se propage dans l’eau d’un lac ?
les ondes sonores
https://www.ilephysique.net/physique_2-emission-propagation-perception-son-cours.php

Physique nucléaire

pour comprendre facilement les sciences et construire une culture scientifique et technique, il vaut mieux consulter le site officielle du commissariat européen de recherche atomique: des livres des vidéos, des illustrations, bien expliquer . .(copier le lien et le coller sur votre navigateur web)

transformations nucléaires
http://lycees-blaise-pascal.e-monsite.com/pages/bts/en/details-des-matieres-s4-et-s5.html

caractéristiques d’un noyau :

Le noyau est composé de nucléons , sa stabilité est assurée par l’interaction forte qui compense la répulsion électrique entre les protons

La représentation symbolique du noyau d’un atome :

X : est le symbole de l’élement chimique de numéro atomique Z

Z : est le nombre de protons(appelé aussi nombre de charge).

A : est le nombre de nucléons (appelé aussi nombre de masse

N=A-Z : donne le nombre de neutrons présents dans le noyau.

Remarques : — on appelle nucléide l’ensemble des noyaux ayant le même nombre de nucléons A et le même nombre de charge Z . — Rappelons qu’un élement chimique est l’ensemble de particules (atome ou ion ) ayant le même nombre de charge ou numéro atomique Z

Isotopes :

Définition : des noyaux sont appelés isotopes s’ils ont le même nombre de charge Z mais des nombres de nucléons A différents.

Vallée de stabilité des noyaux

Pour la centaine d’éléments existant , on connait environ 350 noyaux naturels dont une soixantaine sont instables et plus de 1500 noyaux artificiels , tous instables . L’ensemble des noyaux stables forme sur la représentation graphique ce qu’on appelle la vallée de stabilité. L’observation du diagramme (Z,N) dans lequel chaque point reprèsente un noyau ùontre que:

a) Pour les noyaux stables (en rouge sur la figure à coté).

— Les noyaux légers (A<50) se répartissent au voisinage de la première bissectrice.

— Les noyaux plus lourds s’écartent de la première bissectrice . ces noyaux stables comportent plus de neutrons que de protons.

b) pour les noyaux instables : on peut distinguer trois catégories suivant , leurs positions par rapport à la vallée de stabilité

— En bout de vallée de stabilité : ce sont les noyaux instables les plus lourds , ils se désintègrent et rejoignent le domaine de stabilité en émettant des particules appelés alpha identifiées à des noyaux d’hélium . On dit qu’ils sont radioactifs alpha

— Au dessus du domaine de stabilité : les noyaux instables sont dits radioactifs bêta moins , ils émettent des particules bêta moins , identifiés à des électrons

— En dessous du domaine de stabilité : les noyaux instables sont dits radioactifs bêta plus , ils émettent des particules bêta plus , identifiés à des positons

physique nucléaire : décroissance radioactive
Datation

Principe Le comportement statistique déterminé d’un échantillon de matière radioactive nous a conduit à écrire une loi de décroissance qui est universelle (voir figure à coté)

Utiliser un échantillon radioactif en tant qu’horloge , c’est lui demander de nous donner une date t.

Mathématiquement , une date t est donnée à partir de la loi de décroissance.

La détermination de la valeur de la date nécessite :

— un échantillon de noyaux radioactif de constante radioactive (lambda) connue

— un moyen de détermination du nombre de noyau à la date t.

— la connaissance de la population initiale à la date t = 0.

Domaine d’utilisation de quelques radioéléments

l’age estimé de l’échantillon à dater doit êtreen rapport avec le temps de demi-vie du noyau radioactif ; en effet , au delà de « 10*temps de demi-vie » ; on peut considérer que les noyaux radioactifs sont tous désintégrés.

Pour la datation des vielles roches , plusieurs méthodes reposent sur des isotopes radioactifs (ou radioéléments) dont la demi-vie s’exprime en milliards d’années . On détermine la proportion du couple « noyau père/noyau fils » comme par exemple : « 238U/Pb206 ; 87Rb/87Sr »

L’âge de la terre a été évalué à 4.5 milliard d’années avec le couple 238U/206Pb de demi-vie = 4.47 milliards d’années . Cette méthode peut avoir aussi des applications pratiques.

Pour la dation de matériaux ancienne en équilibre avec l’atmosphère et jusqu’à 50000 ans , on utilise le carbone 14 , isotope de courte demi-vie : environ 5600 ans

physique nucléaire : masse et énergie

Annonce de la première fusion contrôlée dans la machine JET

« At 7.44 pm today, Saturday 9th November 1991, between 1500000 and 2000000watts of power from nucléar fusion réactions were generated at the JET (Joint European Torus) collaborative European Community progect based at Abingdon , Oxfordshire , UK.

The director of JET , DR Paul-HenriRebut , annoncing the successful expirement said « this is the time that a significantamount of power has been obtained from controled nuclear fusion reactions . It is clearly a major step formard in the develoment of fusion as a new source of energy ».

In today’s expirement the deuterium and tritium gas was heated to temperatures of arround 200 million degrees Celcius -nearly more than 10 times hoter than the temperature in the centre of the sun . The peak fusion power generated reached almost 2000000 watts (2 MW) in a pulse lasting for tho seconds and giving a total energy release equivalent to a megawalt for tho seconds . At lower power in deuterium JET has already maintained stable conditions in the apparatus for periods up to 1 minute « 

Site JET.Page JET achieves fusion power

http://www.JET.efda.org/pages/content/^ress.release_1991.htm

Videos

electricité

condensateurs_dipôle RC
bobines_dipode RL

les oscillations libres dans un circuits RLC libres

Les oscillations forcées dans un circuit RLC en série

Dans les oscillations forc »es, il y a transfert d’énergie de l’excitateur (source d’énergie), exemple: générateur, hat parleur, vibreur de Melde,, des pierres qui tombent à la surface de l’eau; vers le résonateur (récepteur d’énergie), exemple: circuit RLC en série, l’air, la corde liè au vibreur de Melde

les ondes électromagnétiques , transmission des signaux

émission d'un signal électromagnétique
http://thierry.col2.free.fr/restreint/exovideo_lycee/resum_spe/ch5_produire_son_communiquer.htm

Démodulation d’un signal

Modulation _Démodulation d'un signal radio
https://www.docsity.com/fr/controle-de-sciences-physisques-l-emission-et-la-reception-d-une-onde-radio-correction/482004/

Mécanique

Première loi de Newton ; le premier principe

On désigne par (1)  la somme des forces extérieures agissant sur le système et par (2)  la vitesse de son centre d’inertie

principe d'inertie

Dans un référentiel galiléen, si la somme des forces extérieures qui s’exercent sur un système est nulle, son centre d’inertie a un mouvement rectiligne uniforme.

réciproquement, dans un repère galiléen , si le centre d’inertie d’un système a un mouvement rectiligne uniforme, la somme des forces extérieures qui s’exercent sur ce système est nulle : (3)

Importance du référentiel galiléen

Le principe d’inertie n’est pas applicable dans n’importe quel référentiel. On appelle référentiels galiléens les référentiels dans lesquels le principe d’inertie est applicable.

référentiels galiléens

Le référentiel terrestre peut être considéré comme galiléen pour des expériences de courte durée devant la période de rotation diurne de la terre.

les référentiels géocentrique et héliocentrique se rapprochent des référentiels galiléens avec une bonne précision . Ils seront défini à l’occasion de l’étude des mouvements des satellites et des planètes.

troisième loi de Newton, principes des effets réciproques

A et B deux corps en interactions, la force   exercée par A sur B et la force  exercée par B sur A ont même direction, même valeur et des sens opposés : (4)

troisième loi de newton , principes des actions réciproques

Le principe des actions réciproques est vrai dans tout référentiel et quel que soit l’état de mouvement des corps A et B

principe des actions réciproques

La mécanique de Newton ; les lois de Newton

Mouvements de chute verticale

Mouvements plans

Satellites et les planètes

Impesanteur (apesanteur اللاثقالة)

يكون فضائي في عربة تدور حول الأرض في المعلم المركزي الأرض في حالة اللاثقالة اذا كان خاضعا فقط لتاثير الأرض ، ونفس الحالة تنطبق على جسم في سوط بدون سرعة بدئية بجوا الأرض ، حيث في جميع الحالات يكون تسارع الجسم يساوي تسارع الثقالة أ أو يساوي قيمة مجال التجاذب

Le système solaire

système solaire

1) Description et mode d’études

le système solaire est formé d’une étoile, et des différents corps qui gravitent autour du soleil, les neufs planètes et leurs satellites, les comètes, les astéroïdes.

— le référentiel galiléen adopté pour étudier le mouvement d’une planète est le référentiel héliocentrique.

plan écliptique

— le référentiel héliocentrique est formé par le centre du soleil et trois directions allant du centre du soleil à trois étoiles lointaines considérées comme fixes.

dans le référentiel héliocentrique :

— le centre de la terre décrit une trajectoire presque circulaire, qui définit le plan de l’écliptique.

référentiel héliocentrique , référentiel géocentrique

–le centre de chaque planète décrit une trajectoire autour du soleil dans un plan qui contient le centre de celui-ci. à l’exception de Mercure et Pluton, ce planest peu incliné par rapport au plan de l’écliptique.

La durée d’un tour complet d’une planète autour du soleil est sa période de révolution T ; pour la Terre T=365.25 jours

2) Le satellites

2.1) Satellites naturels

Le seul satellite naturel de la tere est la lune, qui d »crit une trajectoire presque circulaire, avec une période de révolution de T=27.3 jours.

lunes et satellites naturels

Certaines planètes ont plusieurs satellites naturels : on en connait actuellement seize pour Jupiter.

— Le référentiel galiléen adopté pour étudier le mouvement d’un satellite autour d’une planète est constitué par le centre de la planète et trois directions allant du centre de cette planète à trois étoiles considérées comme fixes.

— Dans le cas de la terre, ce référentiel est appelé référentiel géocentrique

Par rapport au référentiel géocentrique, la terre a un mouvement de rotation autour de l’axe des poles, dont la période , appelée période de rotation propr est 23 h 56 min.

2.2) Satellites artificiels

c’est en 1957 que le premier satellite artificiel a été placé en orbite autour de la terre.

Il en existe aujourd’hui plusieurs milliers, utilisés dans différents domaines :

satellites artificiels

— télécommunication (satellites géostationnaires servant de relais à grande distance, ensembles de satellites en orbite basse ou moyenne pour la téléphonie mobile).

— observation et acquisition de données (secteur militaire , ou civil en météorologie par exemple).

— recherche (expérience réalisées en état d’impesanteur, observation astronomiques et terrestres).

Videos

Corps solide autour d’un axe fixe

Systèmes mécaniques oscillants

oscillations forcées dans les systèmes mécaniques

— En 1850, le pont sur la Maine à Angers a cédé au passage d’une troupe avançant au pas cadencé (200 noyés).

effondrement du pont de Maine à Angers à 1850

On a expliqué le phénomène en disant que le pont est enté en résonnance au passage de la troupe, qu’il s’est alors mis à osciller avec une grande amplitude avant de rompre ses attaches.

depuis cet événement , il est interdit dans l’armée, de faire franchir un pont au pas cadencé.

— C’est également la résonnance qui explique l’effondrement du pont de Tacoma Narrows , dans l’état de Washington en 1940.

Le tablier du pont a commencé à se tordre ‘oscillations de torsion) sous l’effet de bourrasques de vent  périodiques. Il est entré en résonnance et le mouvement de torsion de grande amplitude a brisé le tablier.

torsion du pont de Tacoma à Washington en 1940

Les ingénieurs ont démontré que la catastrophe était principalement due aux parapets qui présentaient une prise au vent trop importante.

Le pont de Tacoma a été reconstruit en tenant compte de cette observation et il est toujours en place.

Aspects énergétiques des systèmes mécaniques

l’atome et la mécanique de Newton

Atome et mécanique de Newton

I) Activité(1)

le système solaire : une étoile ; neuf planètes mais aussi une multitude d’astéroïdes de toutes tailles et un nuage de comètes qui, de temps à autre viennent frôler le soleil .

Les planètes elles mêmes forment, avec leurs satellites et leurs anneaux, faits de fragments de roches et de poussières, des systèmes tous très différents les uns des autres.

système planétaire

            Les exoplanètes sont des planètes gravitant autour d’une autre étoile que le soleil. Depuis 1905, de nombreuses exoplanètes ont été détectées.

Celles-ci présentent souvent des bizarreries par rapport aux planètes de notre système solaire : l’une d’elles, par exemple, de la taille de Saturne, tourne en 3 jours autour de son étoile, qui est de la taille du soleil, sur une orbite dix fois plus petite que l’orbite de Mercure.

1) Quelle est l’interaction fondamentale des objets du système solaire ?

Rappeler l’expression de la force qui lui est associée.

2) De quels paramètres dépend la trajectoire d’un corps satellisé autour du soleil ou d’une planète ?

Pourquoi les systèmes planétaires présentent-ils une grande diversité ?

II) Activité (2)

En 1911, Rutherford imagine, sur la base d’une expérience restée célèbre, un modèle planétaire de l’atome : les électrons tournent autour du noyau comme les planètes tournent autour du soleil.

arome

1) Quelle est l’interaction fondamentale responsable des mouvements des électrons autour du noyau atomique ?

Rappeler l’expression de la force qui lui est associée.

2) en comparant les deux lois que l’on vient de citer, justifier l’hypothèse du modèle planétaire de l’atome.

3) Observer la photo à coté. Comment apparaissent les atomes sur cette photo ?

4) La diversité des systèmes planétaires se manifeste-t-elle aussi au niveau des atomes ?

les limites de la mécanique de Newton

III) Interactions gravitationnelles et interactions électrostatiques

la loi de Newton pour l’interaction gravitationnelle et la loi de Coulomb pour l’interaction électrostatique constituent les lois fondamentales pour ces deux interactions

            — Loi de Newton

Deux corps ponctuels A et B de masse mA et mB distants de r exercent l’un sur l’autre des forces gravitationnelles attractives (1) et (2), de direction AB, de sens opposés et de valeurs : (3).

système planétaire et atome

            — Loi de Coulomb

deux corps A et B, portant des charges électriques qA et qB, distants de r, exercent l’un sur l’autre des forces électriques (1) et (2), de direction AB, de sens opposés et de valeurs : (4).

ces deux lois s’écrivent avec la même expression mathématique, simplement en remplaçant le produit des masses par la valeur absolue du produit des charges. En particulier : les valeurs des deux types de forces varier proportionnellement à 1/r2

IV) Comparaison des systèmes planétaires et des cortèges électroniques des électrons

à priori, systèmes planétaires et atomes présentent une grande similitude.

            — des interactions régies par des lois qui s’expriment avec le même formalisme : interaction gravitationnelle pour les planètes ou les satellites ; interaction électrique pour les électrons dans un atome.

            présence d’un objet central autour duquel se déplacent d’autres objets :

*  un système planétaire est constitué de planètes se déplaçant autour d’une étoile ou des satellites autour d’une planète  

* un atome est constitué d’électrons chargés négativement attirés par la charge positive d’un noyau.

Pourtant, il existe entre les deux systèmes des différences fondamentales.

            — les systèmes planétaires présentent une grande diversité. La grande diversité des systèmes planètaires provient de ce que tous les rayons orbitaux sont possibles pour un système étoile-planète ou

planète-satellite.

            — il y a identité de tos les atomes d’un même élément.

on peut attribuer à un atome un rayon atomique en déterminant la distance minimale séparant deux atomes au cours d’un choc. Ce rayon mesure l’encombrement du cortège électronique.

Tous les atomes d’un même élément ont le même rayon atomique.

L’identité des rayons atomiques montre que, contrairement aux planètes et satellites, les électrons d’un atome occupent un espace identique pour tous les atomes d’une même variété.

Vidéos

Chimie

les questions qui se posent aux chimistes

cinétique chimique

Intervention du paramètre temps en chimie

Les expériences que vous avez effectuées dans les classes précédentes vous ont appris que lorsque deux ou plusieurs corps pur sont en présence, deux situations peuvent en résulter:

— le système est le siège d’une réaction chimique qui le conduit vers un état d’équilibre.

— le système n’évolue pas.

cinétique chimique

Ce dernier cas peut recourir deux situations différentes:

— le système n’évolue pas, car aucune réaction chimique n’est possible.

— le système n’évolue pas, car sa vitesse d’évolution est négligeable dans les conditions de l’expérience. En modifiant ces conditions (température, éclairement . . .),le système entre en réaction. Nous qualifierons cette réaction de naturelle, mais non spontanée , dans les conditions initiales

Chaque fois que le système subit des transformations, le paramètre temps intervient. L’étude de l’évolution temporelle des systèmes chimiques constitue la cinétique chimique

la cinétique chimique : transformations rapides et lentes

pour trouver des cours, des TP, des animations, copier le lien au dessous du schéma dans votre navigateur web

la cinétique chimique : Suivi temporelle d’une transformation chimique, calcul de la vitesse

transformations chimiques s’effectuant dans deux sens

état d’équilibre des systèmes chimiques

transformations liés à des réactions acide-base

pour trouver des exercices supplémentaires copier le lien au dessous de chaque image et le coller dans votre navigateur web

Équivalence acido-basique

1)Équivalence entre un acide et une base qui réagissent complètement avec l’eau

Il y a équivalence acido-basique pour un mélange d’acide et de base qui réagissent complètement avec l’eau, si le nombre d’ions oxonium apportés par l’acide est égal au nombre d’ions hydroxydes apportés par la base.

2) Équivalence entre un acide qui réagit partiellement avec l’eau et une base qui réagit totalement avec l’eau.

Équivalence entre un acide qui réagit partiellement avec l’eau et une base qui réagit totalement avec l’eau, si le nombre d’ions hydroxyde apportées par la base est égal au nombre d’ions oxoniums que fournirait l’acide s’il réagit complètement avec l’eau.

évolution spontanée d’une transformation chimique

évolution spontanée
https://www.superprof.fr/ressources/scolaire/physique-chimie/terminale-s/solution-equilibree-chimie.html

exemple de transformation spontanée , les piles

exemple de transformation forcée l’électrolyse

les réactions d’estérification et hydrolyse

Nomenclature des composés organiques

Dans les premiers temps de la chimie organique, on donnait à chaque composé nouveau un nom sur sa source ou sur son utilisation. Beaucoup de composés ont ainsi été nommés , par exemple, le limonène (de l’anglais »lemon », citron) l’α-pinène

citron ,lemon

(du pin), la coumarine (du « comaru », nom donné par les indigènes d’Amérique du Sud à l’odorante fève de tonka), la pénicilline (des cultures de penicillium , notatum). Et même actuellement , c’est encore de cette manière qu’on décide du nom de certaines molécules de structure complexe.

D’autres noms ont une origine plus familière : C’est  le cas de l’acide barbiturique dont les dérivés , les barbiturates , sont des sédatifs bien connus, et qui aurait été aussi nommé en l’honneur d’une Barbara , amie du chimiste allemand A.von Bayer qui le découvrit. C’est par contre, à cause de la forme de leurs molécules qu’ont été nommés des composés tels que le cubane, prismane et les rotanes.

Depuis longtemps était apparue néanmoins la nécessité de disposer d’une chose que des appellations communes ou triviales pour nommer les composés organiques et une méthode systématique s’imposait, l’idéal étant que les règles du système devaient conduire à un nom unique pour chaque composé. Il fallait à la vue de la structure d’un composé et connaissant les règles , pouvoir énoncer un nom systématique et à la lecture de son nom , pouvoir en écrire la structure correcte.

On élabora finalement un système de nomenclature reconnu et adopté par tous les chimistes du monde. C’est le système recommandé par l’International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).

Nomenclature des composés organiques

hart/Conia,introduction à la chimie organique, interEditions 1987.pp 51-52

contrôle de l’évolution d’une transformation chimique

Votre commentaire

Choisissez une méthode de connexion pour poster votre commentaire:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l’aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google

Vous commentez à l’aide de votre compte Google. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l’aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l’aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s

Créer un nouveau site sur WordPress.com
Commencer
%d blogueurs aiment cette page :