Bac SMS/ST2S Physique

• Définitions :
  • masse volumique : ρ = masse / volume = masse d'une unité de volume = m / V (kg m⁻³)
    masse volumique de l'eau ∼ 1000 kg.m⁻³ = 1 tonne.m⁻³ = 1 kg.L⁻¹
  • débit D = volume / temps = Δ V / Δ t = S v = volume débité en 1 seconde (unité : m³s⁻¹)
    vitesse v = distance / temps = d / Δt = distance parcourue en 1 seconde. (unité : m.s⁻¹)
  • accélération de pesanteur : g = 9,81 N/kg ~ 10 N/kg (unité : N.kg⁻¹ ou m.s⁻²)
  • pression = force / surface : p = F / S soit F = p S
    1 atmosphère = 1,013 bar ∼ 1 bar = 10⁵ Pa ∼ 75 cm Hg ∼ 10 m d'eau
    pression = poids de la colonne de fluide au-dessus de notre tête : p = ρ_fluide g h
    pression athmosphérique = poids de l'air au-dessus de notre tête : p = ρ_air g h
  • tension artérielle ?   Pmax(systole)   Pmin(diastole)
    exemple : tension = (13, 8) : Pmax = 13 cm Hg (130 mm Hg) ; Pmin = 8cm Hg (80 mm Hg)
• Analyse dimensionnelle :
  • système international SI : m, kg, s, A
  • grandeurs intensives / extensives : quand on double un objet,
    les grandeurs extensives sont doublées (masse, volume)
    alors que les grandeurs intensives sont identiques (pression, température, vitesse)
• Mécanique :
  • mécanique : forces = [poids, réaction du support, frottement] = m γ W = m g h = 1/2 m v²
    vecteur accélération, vecteur vitesse, vecteur position
  • calcul de trajectoire : élimination de t entre x(t) et y(t)
  • deuxième loi de Newton ?
    • Loi 1 : mouvement rectiligne uniforme du centre de gravité G en l'absence de force.
    • Loi 2 : Σ F_i = m γ
    • Loi 3 : F(1→2) = − F(2→1)   : action + réaction = 0
  • W = m g h
  • E_cin = (1/2) m v²
    ΔE_cin = W_reçu   =>   E_{cin Fin} − E_{cin Début} = W_reçu
• Optique :
  • W = h ν (énergie d'un photon) = h c / λ => λ = c T = c / ν
    • W = énergie en Joules J
    • h = constante de Planck en J.s ;
    • ν = fréquence en s⁻¹ ;
    • c = vitesse de la lumière ∼ 3.10⁸ m.s⁻¹ ;
    • &lambda = longueur d'onde en mètres (m) ;
    • T = période en secondes (s) = 1 / ν
  • lumière visible lambda = [0,4 μm ... 0,8 μm] = [violet ... rouge]   1 μm = 10⁻⁶m
  • λ(UV=Ultra-Violet) < λ(visible) car plus énergétiques (bronzage, réactions chimiques, cancer)
  • λ(IR=Infra-Rouge) > λ(visible) car moins énergétiques
    (chauffage par rayonnement, détecteur d'IR : vision nocturne, détecteur d'incendie)

  rayons γ	rayons X	U.V.	lumière visible	I.R.	micro-ondes	ondes hertziennes
  irradiation	radiographie	bronzage	vision diurne	chauffage radiant	four à micro-ondes, radars	poste de radio

• Nucléaire, radio-activité, réactions nucléaires :
  • conservation des nucléons (p⁺,n⁰)
  • conservation des charges (e⁻/e⁺) : exemple : p⁺ → n⁰ + e⁺
    ou : n⁰ → p⁺ + e⁻
  • _Z^AN :
    • Z = nombre de charges = nombre(p⁺)
    • A = nombre(p⁺) + nombre(n⁰)
    • notation : ₋₁⁰e plutôt que e⁻
  • période radioactive T = durée pendant laquelle la moitié des noyaux se désintègrent. Notée également t_1/2
  • n(t) = n₀ exp( −t ln(2) / T ) = n₀ 2^{−t / T}   ( valeur approchée de exp( x ) = 1 + x + ... pour x petit devant 1 )
  • activité = nombre de désintégrations / s (en Becquerels Bq)

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