12018 / 20173= 10 3cm3= 10m3= 10 3= 1cm1m3 1 1 m Professeur : Mly Abdellah Karim abdeledba@gmail.comJe veux mon BAC Tout court2UNITES DU SYSTEME INTERNATONNAL (U.S.I)Dans une relation entre grandeurs, on remplace chaque terme par la grandeur fondamentale correspondante : L pour unelongueur, M pour une masse, T pour un temps, I pour une intensité de courantdimensions.Cette équation permet :De tester si une formule est homogène.Les unités de baseLe système international (SI) est constitué de sept (7) grandeurs de base et de sept (7) unités de base (ou unités fondamentalesdu SI).Dimension Symbole Nom GrandeurL m Mètre LongueurM Kg Kilogramme MasseT s Seconde TempsI A Ampère Intensité de courant électriqueș k Kelvin Température thermodynamiqueN mol Mole Quantité de matièreJ cd Candela Intensité lumineuseLes unités dérivées- Toutes les- Les unités dérivées : Sont formées en combinant les unités de base d'après les relations algébriquesqui lient les grandeurs correspondantes.
Les noms et les symboles de certaines de ces unités peuventêtre remplacés par des noms et des symboles spéciaux qui peuvent être utilisés pour exprimer lesnoms et symboles d'autres unités dérivées.GrandeurFormuleUnité dans le (SI)Unité en fonction des unités de basesVitesse ሬሬԦൌሬሬሬሬሬሬԦm.s-1 m.s-1Accélération ܽm.s- m.s-Force ሬԦൌǤሬԦ N (Newton) N = Kg.m.s-2ǻ W (watt) W = J.s-1 = N.m.s-1 = Kg.m2.s-3Pression ൌPa (Pascal) Pa = N.m-2 = Kg.m-1.s-2Fréquence ൌͳHz (Hertz) Hz = s-1Charge électrique ǻ C (Coulomb) C = A.sTension électrique ൌ୮୍ V (Volt) V = W.A-1 = Kg.m2.s-3.A-1Resistance électrique ൌȍ 2-.A3-.s2= Kg.m 1-ȍF (Farad) 2.A4.s2.m1-= Kg 1-F = C.VH (henry) 2-.A2-.s2= Kg.m 1-H = V.s.A: Multiples et sous multiplesMultiplesSous multiples1210 91061031021010 1-102-103-106-109-1012-10Tera Giga Mega KiloHectoDecaDeciCentiMilliMicroNanoPicoT G M Khdadcmµnp3ONDES MECANIQUES PROGRESSIVES- Le signal est une perturbation (modification locale et temporaire) qui se propage dans un milieu matériel élastique- Une onde progressive correspond- Une onde mécanique correspond dans un milieu matériel sanstransport de matière.
L'onde ne transporte que de l'énergie- On appelle onde mécanique progressive,- Un milieu élastique est un milieu qui- dans toutes les directions qui lui sont offertes.1.
Mouvement M du milieu matériel.- La perturbation crée au point S de la corde au temps t0 (Souvent t0=0) se propage de proche en proche à une vitesse précise.- Toute onde est caractérisé par une source (S),- Chaque point du milieu matériel reproduit la perturbation de la source S.- La perturbation au point M reproduit la perturbation de la source S avec un retard IJpour progresser de S à M2.La Source (S) - Le premier point qui se met en mouvement- Débute souvent son 0=0s (les autres points sont immobiles à t0)Le Front - Le point le plus lointain de la source (S) suivis , et dans le sens du mouvement , traithorizontal (indiquant les points immobiles)- Informe sur le premier mouvement :0Réaliser par un point lors de la réception à un instant tNB :(S)(perturbation crée 0)3.- Le sens de mouvement du front (F) et en déduire le premier mouvement de chaque point et en particulier celui de lasource (S)Exemple(O)(N)(M)(L)(K)(S) Le point-------------------------- immobile ----------------------------Vers le bas=00Mouvement à tImmobileVers le basVers le hautVers le basVers le hautVers le hautMouvement à t---------------- Le premier mouvement44.
Les typesOndes transversales : Ondes longitudinales :Une onde est transversale lorsque la déformation dumilieu de matériel a lieu perpendiculairement à ladirection de propagation de la perturbation.Exemples :Une onde se propageant :Une onde est longitudinale si la déformationdu milieu matériel a lieu parallèlement à ladirection de propagation de la perturbation.Exemples :- Une onde se propageant dans un ressort.La direction5.
Définition de la célérité (vitesse).d séparant deux points M1 et M2 dumilieu par la durée qui sépare les dates t1 et t2 deux points.6.
Facteurs influençant la célérité.-à-dire de la difficulté plus ou moins grande à le mettre enla vitesse est faible).transversale Vlongitudinale)plus grande dans un solide, que dans un liquide, que dans un gaz.
Elle dépend de lacompressibilité du fluide. (Vcuivre =3600m.s-1 ; Veau=1500m.s-1 ; Vair =340m.s-1).Remarques :- t : temps ou instant ou date et caractérise un point qui est souvent le fron- ǻșIJ2-t1 : durée (ou retard) entre deux points M1 et M2- des mots à un instant tExploiter la relation :Graphiquementet sans aucune indication sur la source (S)1 et par2d=MN=2x4=8cmǻ2-t1Graphiquementet avec une indication sur la source(S)0=0sd=SM=4x4=16cmǻ1-t0=t1Une phraseOn précise la distance d etExemple :pendant 10 seconded=15cm7. Superposition de deux ondes.- Deux ondes mécaniques peuvent se superposer sans se perturber.- Après le croisement, chaque perturbation reprend sa forme propre.
5) ONDES MECANIQUES PROGRESSIVES ET PERIODIQUES1° Définition.Une onde progressive mécanique périodique est le phénomène qui accompagne la propagation, dans un milieumatériel perturbation) se répétant identique à lui-même à intervalles de temps identiques appeléspériode T.2° Double périodicité du phénomène.période spatiale): La distance parcourue pendant un intervalle de temps égal à la période T: La distance entre deux crêtes (sommets) consécutifs (ou entre deux fonds (creux) consécutifs): La distance entre deux points qui vibrent de la même manière à un instant donné: La distance séparant deux perturbations consécutivesT: Période (période temporelle): La durée nécessaire pour parcourir une distante égale Ȝperturbations successives en un pointT : Période en seconde (s)N : Fréquence en Hertz (Hz)1-: vitesse de propagation en m.s Vavec ൌɉComment déterminer Ȝ ?????Avec une règleune echelleAvec Une phraseEchelle authentique (réelle): Exemple? cm/cm ou?cm/divdiv est la division et représentée par un carré ouun rectangleExemple :ૡ : chaque cm sur la figure représente8cm dans le réelDéterminant le nombre derépétition de la période spatiale(Ȝ la période temporelle (T): Exempled est la distance entre la premièreet la cinquième crêted=(5-ȜȜComment déterminer ?????1 0,=02em méthodeOn détermine le nombre multiple de laఒൌʹ donc ୲alors ǻ1-t0=t11ère méthodePar la vitesse ܸd=SM=4x4=16cmNB :ൌ୲ୣൌ Ȝle nombre de répétition de Tdǻ6P: Rôle deElectro-aimant : pour faire vibrer la lame vibranteLa lame vibranteCordeஜ : vitesse de propagation avec Tfil) : La masse linéaire de la corde (Kg.m-1)M : La masse de la corde (Kg)L : La longueur de la corde (m)t1 ?????1.
Déterminer M la positionǻ1-t0)2. 1 Au-delà du point M tous les points sont immobiles)3.
On calcul ୢൌ le nombre multiple Ȝ୲ൌ le nombre multiple ǻ4. en se basant sur :Une figure donnée Une phraseLe prle point M est vers lehautExemple :0=0, la source (S) se déplace vers lehaut5.
Du point M et vers la source (S) (dessiner en Marche arrière)Exemple :NB :On divise la période spatiale Ȝ (ou la période temporelle T) en quatre (4)parties égales à ସൌͲǤʹͷǤɉ (Ou Comment comparer le mouvement de deux points M1 et M2 ?????Deux points, M1 et M2Elles vibrent au même instant et de la même manière Y(M1) =Y(M2)ȜȜ , (k Գ)7Deux points, M1 et M2Elles vibrent en opposition de phase Y(M1) = - Y(M2)Comment Vibrent deux points ?????ൌ Ou bien ୲kSiK = ---,50Un nombre décimal (,50 )alors les points vibrent en opposition de phasek = ---,00Un nombre entier naturelalors les points vibrent en phaseNB :Pour comparer la source (S) avec un point M du milieu de propagation on calcul ۻ܁Comment calculer le nombre de poin ?????La corde de longueur L=SA1.
Déterminer la conditionDénombrer les points qui vibrenten phase (ou opposition de phase)La source (S) et le point A sontcomprises dans le dénombrementDénombrer les points qui vibrent enphase (ou opposition de phase) avec lasource (S)Le point A est compris dans ledénombrementDénombrer les points qui vibrent enphase (ou opposition de phase) avecla source (S) et le point A0 < SM < LLa source (S) et le point A ne sontpas dénombrés2.En phase : Ȝ3.
Déterminer les valeurs possibles de kToute valeur possible de k est un pointExemple : La corde de longueur L=95cm Ȝla source (S) avecDénombrer les points qui vibrent en phase0 < 1.0 < k. Ȝ 2.k {1,2,3,4,5,6,7,8,9} et en conclusion on as 9 points qui vibrent en phase avec la source3.ș ( t S(t)=YMYOn déterminer la durée ș șɅൌୗLa perturbation au point M reproduit la perturbation de la source (S) avec un retard ș, car la perturbation met uncertain temps pour progresser de S à MUne translation de YS(t) șet on obtient YM(t)YS(t) : Elongation de la source (S) YM(t) : Elongation de la source (M)8- Un- La forme des ondes obtenues dépend de la forme du vibreur.Si le vibreur est une pointe, on obtient des ondes(rides) circulaires.Si le vibreur est une plaque ou une règle on observe desondes (rides) rectilignesComment dessiner une coupe transversale1.
Déterminer M la position deǻM-t0)2. M -delà du point M tous les points sont immobiles)3. On calcul ୢൌ le nombre multiple Ȝ୲ൌ le nombre multiple ǻ4.
Déterminer :ne figure donnéeSoit uSoit une phraseLe prle point M est vers le hautExemple :0=0, la source (S) se déplace vers le haut5.Où est la Source (S) ?????ur le côté de la Soffertes et9PHENOMENE DE DIFFRATIONUne onde plane périodique rencontre un obstacle ou une ouverture :Ȝ: Phénomène de diffractionȜ : Phénomène de diffraction Ȝ- change de forme et devient circulairecirculaire- L'onde diffractée et l'onde incidente ont la même période, la mêmecélérité et, par conséquent, la même longueur d'ondete sans changer nide forme ni de fréquence ni de vitesse etbloquéeOnde diaphragmée :Onde mécanique progressive périodique se propageant sans modification à travers une ouverture.Onde diffractée :Onde mécanique progressive périodique se propageant avec étalement spatial à travers une ouvertureNB :donnée, la dimensionMILIEU DISPERSIFUn milieu est dispersif si la vitesse (célérité)10LES ONDES SONORES (Ondes acoustiques)1.
Les propriétés du son.unes après les autres, des compressions dilatationsdirectionde propagation.- Le son est une onde progressive, périodique et longitudinale.- Le son ne se propage pas dans le vide.2.
Célérité du son.- La célérité du son dépend du milieu de propagation.- La célérité du son est plus grande dans les solides que dans les liquides et les gaz.3.
Oscilloscope (Oscillogramme)Un oscilloscope a une masse et plusieurs entréesUne entrée est caractérisée par :- Une sensibilité verticale (? V/div) ou (? V/cm)- Une sensibilité horizontale (? ms/div) ou (? ms/cm)- Les tensions maximales- La période TLa durée (ou le décalage horaire) IJ ǻExemples :Sensibilité verticale : 2ms/dvSensibilité verticale : 5ms/dvT=8x5=40msNB :11Exemples :d =0et IJǻ d < Ȝ ou Ȝou d Ȝet IJ < IJ IJ k.T d = Ȝ ou d = Ȝet IJ = ǻ = IJ = k.TEn éloignant le microphone M2 de la source on constate que :La courbe de M2 12 a diminuéIJǻ1M2=SM2-SM1 , IJǻSi le microphone M2 Ȝ ou Ȝ alors les deux courbes seront en phasesȜ : La distance minimale entre les deux microphones pour observer les deux tensions en phase .NB :- Des mots tel lentement, de nouveau, pour la premier fois laissent penser à Ȝou à T lapériode autrement à deux tensions en phases4.
La sondeLa sonde émis un son à un instant t0 et capte le son réfléchis par un obstacle, placé à une distance d de la-t0 est la durée nécessaire pour parcourir la distance 2.d (aller-retour)Exemples :P0 : 0P1 :P2 :P3 :୲భ et ଶൌଶǤୈ6.00=1.00µs-=7.001tt2=257.00-7.00=250.00µsMesurer la profondeur de la merLa sensibilité horizontale est : 2µs/div2.dǻtV=t2=15x2µs=30µs12ONDES LUMINEUSEStransparents.- Les ondes lumineuses périodiques sont appelées des radiations.- La lumière peut se propager dans le videmécanique).- Lumière monochromatique :correspondant à une couleur (lumière émise par un laser).- Lumière polychromatique : lumière constituéedifférentes.Une radiation lumineuse est caractérisée par :- Sa fréquence # (en Hz) ou sa période T (en s).NB :Relation fondamentale :avec 0 : Longueur d'onde dans le vide (m)C : Vitesse de la lumière dans le vide (m/s)# : Fréquence de la radiation lumineuse (Hz)T : Période de la radiation (s)DIFFRACTION DE LA LUMIEREDiffraction de la lumière : modification du trajet de la lumièrefaisceau lumineux incident sur une fente ou un trouUnOn observeSur un trou fin et circulaire Sur une fente très fine ou un fil très findiffraction figure dede la la directionà perpendiculaire estLa fente- La tâche de diffraction constituée- La tache centrale est très lumineuse- La luminosité et la largeur diminuentsecondaires situées symétriquement par rapport à la tache centrale.- La tache centrale est très lumineusecentrale.- faible.13NB :Ȝ de la radiation est importanteLa largeur a de la fente est faibleRelation de diffraction :a : Largeur (diamètre) de la fente (m)ș : Ecart angulaire (rad)-diamètre angulaire de la tache centrale.d : le rayon de la frange (tache) centraleL=2.d : la largeur (diamètre) de la tache centraleș étant faible alorsOr ીൌૃ: NBሻ est une fonction linéaire dont le coefficient directeurȜ = ș01a0NB :- Les conditions de la diffraction :Le diamètre de la fente soit faibleLa lumière soit monochromatique- Le phénomène de la diffraction montre que la lumière est une ondeLa lumière visible- On- Le domaine de radiations lum00 nm (violet) à 780 nm (rouge), (400 nm ȜLa radiation rouge a :- Le plus grand écart angulaire Ʌൌ- Le plus grand diamètre de la tache centrale ൌଶǤୈǤ- Le plus faible coefficient de diffraction n14Diffraction de la lumière blanche- La lumière blanche est une lumière polychromatique composée de toutes les lumièresvisibles.- La figure de diffraction obtenue présente une tache centrale blanche (superposition detoutes les lumières colorées visibles) et des taches latérales irisées (multicolorées)- Le diamètre de la tache blanche est le même que celui de la tache violetteRÉFRACTION : LE PRISMERéfraction :milieu transparent.1.
Lois de Descartes1ere Loi :Le rayon réfracté, le rayon incident et la normale (à la surface réfractante)sont dans un même plan, le plan d'incidence.2eme Loi :La relation liant les indices de réfraction n1 et n2 de chacun des milieux et lesangles incident i1 et réfracté i2 s'écrit :n1.sin(i1) = n2.sin(i2) avec n1 : indice de réfraction du milieu (1)n2 : indice de réfraction du milieu (2)i1 :i2 : angle de réfractionNB :- Le rayon incident et le rayon réfracté sont situés de part et d'autre de la normale.- Les angles sont définis entre les rayon lumineux et la normale- Un milieu est- n2 > n1 : le milieu (2) est plus réfractant que le milieu (1) et i1 > i2- n > 1etnair = 1Remarques :On sait que ൌେ avec C : la vitesse de la lumière dans un milieu donné et avec N : la fréquence, on conclut alors que ଶȀଵൌ୬మ2.
PrismeUn prisme d'indice (n) est un milieu transparent et homogène limité par deux plansnon parallèles faisant un angle A (Angle au sommet) et qui se coupent suivant unedroite qui est l'arête du prisme.3. radiation Lumineuse :avec A: Angle au sommet du prismei : Aerer : Angle de réfraction sur la 1ere face: Aeme face: Angle de réfraction sur la 2emeD: A entre la direction de rayon lumineux incident et ladirection du rayon lumineux émergeant du prisme154.
Formules (Relations) du prisme :sin( i )= n.sin( r ) 1)sin( i' ) = n.sin( r' ) 2)A = r + r' 3)- A 4)Ǥ réfraction Ȝ de la radiation lumineuse incidente donc de- (i)par leurs indices de réfraction ( si n augmente alors r diminue)réfraction est le plus faible alors la radiation rouge est la plus dévié par rapport à la normalesin(i)= n.sin(r)Comment exploiter les relations du prisme1 :1) sin i = n sin r On calcul ൌୱ୧୬୧.
3) A = r + r' r'= A -2) sin i' = n sin r'4) -A2 :213 : Cas particuliersDéterminerle cas particulier Cas :1 Cas :2 Cas :3SiIncidence normale i=0Emergence normaleConclusionAlorsr=0Tout rayon lumineux incidentnormalement à la surface duprisme ne dévie pasTout rayon lumineux émergeantnormalement de la surface duprisme est le prolongementincident normalement sur la mêmesurfaceRemplacer dans.
3) A = r + r'4) -A. 3) A = r + r'. 4) A= 2.i-A-A. 3) A = r + r'. 4) A-A. 3) A = r + r'= r.
4) A= i-AConclureietrOu eten fonction deAet/ouDr' = AA+Dr = Ai = A+DExploiter dans1) sin i = n sin rOu2) sin i' = n sin r'(1(2(1164 : On peut se servir des fonctions trigonométriques suivantes :cos(a+b) = cosa.cosb sina.sinbcos(a-b) = cosa.cosb + sina.sinbsin(a+b)= sina.cosb + cosa.sinbsin(a-b)= sina.cosb - cosa.sinbExemples :On a obtenu ൌୱ୧୬୧ᇱMontrer que :On asPHENOMENE DE DEFRACTION ET DE DISPERTIONRéfraction de la lumière- Le prisme dévie la radiation incidenteDispersion de la lumière blancheDispersion de la lumière : décomposition de la lumière polychromatique en ses différents composantsmonochromatiques- Le prisme dévie et décompose la lumière blanche en lumières colorées du rouge au violet.- L'ensemble des couleurs constitue le spectre de la lumière blanche.- Le spectre est continu du rouge au violetNB :- La radiation rouge est caractérisée parUn indice de réfraction est le plus faible- La radiation rouge est doncLa plus dévié par rapport à la normaleLa moins dévié par rapport au rayon incident communLa lumière :Se diffracte (Phénomène de diffraction) alors La lumière est une ondeSe propage dans le vide alorsSe réfracte (Phénomène de réfraction) alors La lumière est mono ou polychromatiqueSe disperse (Phénomène de dispersion) alors La lumière est polychromatique17LA RADIOACTIVITÉ1.- Le- Le noyau est constitué de particules appelées nucléons (les protons et les neutrons).- Le noyau est représenter par avec A : Le nombre de nucléons aussi le nombre de masseZ : Le nombre de protons aussi Le nombre de chargesN : Le nombre de neutrons, N=A Z2.
Nucléides :- Nucléide :- LZ de protons et le même nombre de neutrons Net de symbole ۯ܈܆3.- On utilise une unité adaptée à la physique nucléaire (u).ଵଶሻ de la masse du carbone 12. 1.u=1,66x10 27kg.- L est voisine de A en unité atomique.correspondant.4.
Isotopie.Isotopes : des noyaux possédant le même symbole chimique, le même nombre de protons, mais des nombresde neutrons différents (des nombres de nucléons A différents).Exemple :଼ଵ (Abondance :99,76%), ଼ଵ (0,04%), ଼ଵ଼ (0,2%) nucléides différents5.
Noyau radioactif (ou noyau instable)Un noyau radioactif (appelé noyau-père) est un noyau instable qui se désintègre spontanément en donnant unnoyau différent plus stable (appelé noyau-fils) avec émission6.
Stabilité et instabilité des noyaux : diagramme (N, Z) (Diagramme de Ségré)Diagramme de Ségré, permet de distinguer deux familles de noyaux :a - Noyaux stables :Certains noyaux gardent indéfiniment la même composition : ce sont des noyaux stables.- Pour Z < 20, les noyaux stables se situent au voisinageIls comportent à peu près autant de protons que de neutrons.- Pour Z > 20, le nombre de neutrons augmente plus vite que le nombre de protons ; lespoints se répartissent au-dessus de la droite N=Zb - Noyaux instables :- Le noyau-père possède trop de neutrons par
