avertissement - Exercices corriges

AVERTISSEMENT
Le présent fascicule a été conçu par les professeurs de la cellule
pédagogique de sciences physiques du bloc scientifique et technologique de
LIBERTE III.
Ce sont :
Messieurs :
- Abdoulaye SYLLA
- Mamadou SAGNE
- Ousseynou SARR
- Mamadou DIOUF
- Abdoulaye DIOP
Madame:
- Fama DIOUF BÂ
L'insuffisance de l'horaire hebdomadaire dans les BST (2heures) nous a
conduit à réfléchir sur les possibilités de pouvoir mener correctement et
terminer le programme dans les délais requis. Ce fascicule est le fruit de
cette réflexion. Il comporte des résumés courts et clairs et cherche à
mieux organiser les pages de TP et d'observations. Il ne peut se substituer
aux livres et autres documents plus élaborés et plus complets. Néanmoins,
il nous permettra avec nos élèves, de gagner du temps pour faire beaucoup
d'expériences, expliquer correctement les concepts et notions scientifiques
et enfin faire suffisamment d'exercices : c'est un cahier de leçons.
Pour en tirer le maximum de profit, les élèves sont tenus de le compléter
en assistant progressivement aux cours.
Tous les professeurs de la cellule de sciences physiques remercient toutes
les personnes qui par leur soutien ont participé à l'édition de ce
fascicule, en particulier, le Directeur du BST et le laborantin. LA RECHERCHE, SI MINIME SOIT-ELLE, CULTIVE L'ESPRIT SCIENTIFIQUE
NB : Toute reproduction du présent fascicule ou d'un de ses documents est
interdite
Les professeurs
SOMMAIRE |PARTIE |CHAPITRE |TITRES |PAGES |
|MECANIQUE |1 |Les forces. . . . . . . . . . . . . . .|03 |
| | |. . . . . . . . . . . . | |
| |2 | |06 |
| | |Equilibre d'un solide . . . . . . . . .| |
| |3 |. . . . . . . . |08 |
| | | | |
| |4 |Actions réciproques. . . . . . . . . . |09 |
| | |. . . . . . . . . | |
| | | | |
| | |Travail et puissance. . . . . . . . . .| |
| | |. . . . . . . . . | |
|ELECTRICITE |5 |Le courant électrique. . . . . . . . . |13 |
| | |. . . . . . . . . | |
| |6 | |18 |
| | |La loi d'Ohm. . . . . . . . . . . . . .| |
| |7 |. . . . . . . . . . |21 |
| | | | |
| |8 |Association de résistors. . . . . . . .|23 |
| | |. . . . . . . . | |
| | | | |
| | |Résistance d'un fil. . . . . . . . . . | |
| | |. . . . . . . . . . | |
|ENERGIE | |Energie et rendement. . . . . . . . . .|25 |
| |9 |. . . . . . . | |
|CALORIMETRIE |10 |Les quantités de chaleur. . . . . . . .|28 |
| | |. . . . . . . | |
| |11 | |30 |
| | |Les échanges de chaleur. . . . . . . . | |
| |12 |. . . . . . . |32 |
| | | | |
| | |Effet joule. . . . . . . . . . . . . . | |
| | |. . . . . . . . . . . . . | |
|OPTIQUE |13 |Les lentilles. . . . . . . . . . . . . |34 |
| | |. . . . . . . . . . . . . | |
| |14 | |40 |
| | |Dispersion de la lumière. . . . . . . .| |
| | |. . . . . . . | | Chapitre 1
I- NOTION DE FORCE :
I. 1- Les effets d'une force :
I. 1- a) Effet dynamique ou effet de mouvement :
[pic]
L'action du vent peut mettre les feuilles en mouvement, casser les branches
d'arbre, dévier la trajectoire d'un objet en mouvement.
I.1-b) Effet statique ou effet de déformation:
[pic]
I. 1-c) Conclusion :
Les actions étudiées ci-dessus se manifestent par :
> la création ou la modification d'un mouvement : elles ont un effet
dynamique
> la déformation des objets : elles ont un effet statique.
I. 2- Définition :
On appelle force, toute cause capable de :
> modifier l'état de repos ou de mouvement d'un objet
> produire des déformations
Remarque : Dans toute manifestation de la force, il y »' a l'auteur de la
force et le receveur de la force.
I. 3- Les types de force :
I. 3-a) Forces de contact :
Une force de contact ne se manifeste que si l'auteur et le receveur sont en
contact.
Exemples
o Force musculaire
o Forces pressantes de l'air et de l'eau
o Force de frottement (freins)
o Forces élastiques (ressort, lance-pierre...)
I. 3-b) Forces à distance :
Une force à distance peut agir même si l'auteur et le receveur ne sont pas
en contact.
Exemples :
o Force de pesanteur (poids)
o Force magnétique (action d'un aimant)
o Force électrostatique (action d'un stylo frotté sur des objets légers)
II- LES CARACTERISTIQUES D'UNE FORCE :
II. 1- L'intensité :
Une force peut se manifester grandement ou faiblement : on dit qu'elle
possède une intensité.
L'intensité d'une force est une grandeur mesurable qui s'exprime en newton
(N) et se mesure à l'aide d'un dynamomètre.
Exemples :
- Effort de traction moyen d'un homme : 200N à 300N
- Effort de traction d'un cheval : 600N à 700N
- Traction d'une locomotive : 105N à 106N
- Fusée au départ : 2.106N
II. 2- La droite d'action :
[pic]
Une force s'exerce donc suivant une droite appelée sa droite d'action ou
plus généralement sa direction.
Une force peut s'exercer en générale suivant toutes les directions :
verticale ou horizontale ou oblique (on précisera alors l'angle).
II. 3- Le sens :
Sous l'action d'un force, un objet peut se déplacer d'un point vers un
autre : on dit que la force qui s'exerce a un sens. Le sens de la force est
celui du mouvement qu'elle crée.
II.4- Le point d'application :
Le point d'application est l'endroit où la force s'exerce. Il correspond :
- au point de contact entre l'auteur et le receveur pour les forces de
contact localisées
- au centre de gravité de la surface de contact pour les forces de
contact réparties
- au centre de gravité de l'objet pour les forces à distance.
Remarque :
Le poids ou force de pesanteur est une force particulière. Il a un sens
fixe (vers le bas) et une direction fixe (verticale du lieu).
III- REPRESENTATION VECTORIELLE :
III. 1- Grandeur vectorielle :
Une force possède les caractéristiques suivantes :
> Une droite d'action (droite selon laquelle la force agit)
> Une intensité (renseigne sur la grandeur de la force et s'exprime en
newton)
> Un point d'application (endroit où la force s'exerce)
> Un sens (sens du mouvement créé par la force)
Toute grandeur qui possède ces quatre caractéristiques est dite grandeur
vectorielle.
La force est alors une grandeur vectorielle.
III. 2- Représentation vectorielle :
La matérialisation sur la feuille de ses quatre caractéristiques donne un
dessin appelé vecteur.
La grandeur vectorielle est représentée par un vecteur. EXERCICE 1 :
1°) Compléter cette phrase à trous :
Une force possède les caractéristiques suivantes : . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . Alors la force est dite grandeur . . . . . . . . . . . . . et
est représentée par un . . . . . . . . . . . ... Elle se manifeste par un .
. . . . . . . . . . . . . . appelé effet dynamique ou par une déformation
qui représente l'effet . . . . . . . . . . . L'intensité d'une force
s'exprime en . . . . . . . . . . . . et a pour symbole. . . . . . . . . . .
. Elle se mesure à l'aide d'un ..................... Une force qui se
manifeste même si l'auteur et le receveur ne sont pas en contact est dite
force ......................... L'autre type est la force ....
2-a)Définir les termes suivants : force, direction, intensité, sens, point
d'application.
2-b) Compléter le tableau ci dessous :
| |Force à distance |Force de contact |Force de contact |
| | |localisée |délocalisée |
|Définition | | | |
|Point d'application| | | | 3°) représenter les forces suivantes :
a) Poussée du vent descendante vers la gauche à 45° de l'horizontale et
d'intensité F1=150N (1cm pour 50N).
b) Action verticale du pied sur une balle dirigée