Carnet de cours

Sommaire


Mécanique	Ondes et rayonnements	Chimie générale
01. Cinématique 02. Dynamique 03. Énergétique 04. Oscillations 05. Relativité restreinte	11. Ondes 12. Optique géométrique 13. Lentilles minces 14. Optique ondulatoire 15. Rayonnements 16. Signaux	20. Grandeurs intensives 21. Éléments chimiques 22. Réaction chimique 23. Acides-Bases 24. Oxydoréduction 25. Cinétique chimique
Interactions fondamentales	Thermodynamique	Chimie organique
06. Gravitation 07. Électrostatique 08. Électrodynamique 09. Radioactivité 10. Réactions nucléaires	17. Pression et gaz parfaits 18. Transferts thermiques 19. Chaleurs de réaction	26. Nomenclature 27. Groupes fonctionnels 28. Mécanismes réactionnels 29. Extraction et synthèse 30. Analyse spectrale


Mécanique
1. Cinématique
	• Base, base orthonormée, base de Frénet
		Décomposition d'un vecteur
	• Repère et référentiel
		Référentiels physiques
	• Position
		Loi de composition des positions
	• Vitesse moyenne et vitesse instantanée		Notations en cinématique ➔
		Loi de composition des vitesses	Démonstration ➔
		Vitesse dans la base de Frénet
	• Accélération moyenne et accélération instantanée		Algorithme de Varignon ➔
		Loi de composition des accélérations	Démonstration ➔
		Accélération dans la base de Frénet

2. Dynamique
	• Quantité de mouvement
	• Référentiel galiléen
		Condition nécessaire et suffisante
		Principe d'inertie
		Référentiels physiques galiléens
	• Force
		Invariance de la force
		Parallélogramme des forces
		Deuxième loi de Newton	Application de la deuxième loi ➔
		Cas statique
		Système isolé, cas du choc
		Système à masse constante	Loi de la chute des corps ➔
	• Champ de force, lignes de champ et d'isovaleurs
		Champs gravitationnel et électrique

3. Énergétique
	• Travail et puissance
		Travail intégral
		Travail d'une force constante
		Puissance en fonction de la vitesse
	• Énergie cinétique
		Relativité et positivité de l'énergie cinétique
		Théorème de l'énergie cinétique
	• Force conservative et force non-conservative
	• Énergie potentielle		Explicitation ➔
		Énergies potentielles
	• Énergie mécanique
		Conservation de l'énergie mécanique

4. Oscillations
	• Élasticité
		Loi de Hooke
	• Amplitude, pulsation, phase
		Oscillations libres non-amorties
		Oscillations libres amorties
		Énergie potentielle de rappel
		Pendule simple
	• Résonance
		Oscillations forcées

5. Relativité restreinte
	• Évènement
		Transformation de Galilée	Démonstration ➔
	• Espace-temps
		Principe d'Einstein
	• Facteur de Lorentz
		Valeurs du facteur de Lorentz
		Transformation de Lorentz
	• Temps propre et longueur propre
		Dilatation des durées	Démonstration ➔
		Contraction des longueurs
	• Grandeurs relativistes

Interactions fondamentales
6. Gravitation
		Loi de Newton
	• Centre de masse
		Corps à symétrie sphérique
		Actions réciproques
		Champ gravitationnel
		Champ gravitationnel en fonction de l'altitude
		Poids
		Loi de Galilée pour la chute des corps
	• Orbites liées et orbites libres
		Vitesse de satellisation en orbite circulaire	Démonstration ➔
		Lois de Kepler

7. Électrostatique
	• Charge électrique
		Loi de Coulomb
		Attraction-répulsion
		Champ électrostatique
		Actions réciproques
	• Potentiel électrique et tension électrique
		Champ et tension électriques
	• Surface physique d'un corps et contact
		Impénétrabilité des corps
		Poussée d'Archimède
		Loi de Stokes pour les frottements fluides
		Loi de Coulomb pour les frottements solides

8. Électrodynamique
		Théorème d'additivité des tensions
		Théorème d'additivité des courants
	• Conducteur ohmique
		Loi d'Ohm
		Puissance électrique
		Effet Joule
	• Conductance, électrolyte
		Loi de Kolrausch
	• Conductivité et constante de cellule
		Conductivité d'une solution

9. Radioactivité
	• Proton, neutron, nucléon, nucléide, isotope
		Nombre de neutrons associés à un nucléide
	• Désintégration radioactive
		Lois de Soddy
		Caractéristiques des noyaux fils
	• Diagramme de Segré
		Analyse du diagramme de Segré
	• Activité et demi-vie
		Périodes radioactives
		Évolution temporelle de l'activité radioactive

10. Réactions nucléaires
	• Défaut de masse
		Loi d'Einstein
	• Énergie de liaison et énergie de liaison par nucléon
		Cas de l'élément fer
	• Réactions de fusion et de fission nucléaire
		Energie de réaction

Ondes et rayonnements
11. Ondes
	• Onde, onde progressive et onde stationnaire
	• Onde transversale et onde longitudinale
	• Onde mécanique
		Ondes électromagnétiques et ondes de matière
	• Onde périodique
		Double périodicité
		Effet Doppler	Démonstration ➔
	• Dispersion et diffraction
	• Interférences constructives ou destructives
	• Onde de matière
		Loi de de Broglie
		• Quantité de mouvement associée à un photon

12. Optique géométrique
	• Rayon lumineux et indice de réfraction
		Indices de réfraction
		Propagation rectiligne de la lumière
	• Diamètre apparent
	• Changement de milieu et dioptre
		Loi de Descartes
		Incidence maximale
	• Milieu dispersif et phénomène de dispersion
		Loi de Cauchy

13. Lentilles minces
	• Lentille mince, axe et centre optique
		Stigmatisme d'une lentille mince
	• Foyers objet et image
		Symétrie des foyers
	• Distance focale et vergence
		Loi de conjugaison de Descartes
		Relation de Newton	Relation de Newton ➔
		Construction géométrique
	• Objets et images, réels et virtuels
	• Grandissement et grossissement
		Grandissement d'une lentille
		Grossissement d'une lunette

14. Optique ondulatoire
	• Onde électromagnétique
	• Diffraction d'ondes lumineuses
		Diffraction par une ouverture rectiligne	Démonstration ➔
		Diffraction par une ouverture circulaire
		Figures de diffraction
	• Interférence d'ondes lumineuses
		Interfrange d'interférence, fentes d'Young
		Localisation des franges d'interférence
		Loi de Bragg
	• Émission stimulée et laser
		Utilisation d'un Laser

15. Rayonnements
	• Spectres et synthèse des couleurs		Synthèse des couleurs ➔
	• Rayonnement par transition énergétique
		Cas de l'atome d'hydrogène	Séries de l'atome d'hydrogène ➔
		Niveaux d'énergie moléculaires
		Loi de Planck
		Spectres d'émission et d'absorption
		Loi de combinaison de Ritz
	• Rayonnement par agitation thermique
		Loi du déplacement de Wein

16. Signaux
	• Son pur et son complexe
	• Puissance et niveau sonore
		Niveaux sonores
		Niveau sonore en fonction de la distance
	• Signal sismique : échelle de Richter
		Magnitudes sismiques
	• Conversion analogique-numérique		CD - DVD - BluRay ➔
		Premières conversions décimale - binaire
		Nombre de combinaisons pour un octet
		Restitution artificielle des couleurs
		Théorème de Shannon
		Loi sur l'atténuation


Thermodynamique
17. Pression et gaz parfaits
	• Pression
		Loi d'hydrostatique de Pascal
	• Transformations thermodynamiques
	• Gaz parfait
		Loi d'Avogadro-Ampère (loi des gaz parfaits)
		Transformation d'un gaz parfait
		Loi de Boyle-Mariotte
	• Fraction molaire et pression partielle
		Loi de Henry

18. Tranferts thermiques
	• Énergie interne et énergie totale
	• Chaleur		Explicitation ➔
	• Système isolé
		Conservation de l'énergie
		Loi de comportement des corps purs	Densité et capacité thermique de l'eau ➔
	• Flux thermique
	• Conduction
		Loi de Fourier simplifiée
	• Convection
	• Rayonnement
	• Pompe à chaleur

19. Chaleurs de réaction
	• États physiques
	• Changements d'états
		Températures de changement d'état
	• Chaleur de changement d'état
	• Énergies de liaison et de réaction
		Énergies de liaison
		Énergies de combustion
		Chaleur de réaction

Chimie générale
20. Grandeurs intensives
	• Quantité de matière et grandeurs molaires
		Masses molaires atomiques	Données ➔
		Masse molaire moléculaire
		Masses molaires moléculaires
	• Grandeurs massiques et volumiques
		Concentrations massique et molaire
		Masses volumiques
	• Degrés caractéristiques

21. Éléments chimiques
	• Électron, élément, corps pur simple ou composé
	• Classification périodique		Tableau périodique ➔
	• Ion, anion, cation
		Règles de remplissage du duet et de l'octet
	• Liaisons ionique et covalente, molécule
	• Électronégativité, polarité, liaisons hydrogène
		Nature d'une liaison et électronégativité
		Électronégativités
	• Dipôle et interactions de Van des Waals
	• Solvant, soluté, solubilité
		Solubilité des espèces chimiques

22. Réaction chimique
	• Réactifs et produits
		Nombres stœchiométriques
	• Avancement de réaction
		Tableau d'avancement	Tableau d'avancement ➔
	• Réactif limitant, avancements maximal et final
		Valeurs du taux d'avancement final
	• Dissociation, dissolution, précipitation
	• Quotient de réaction et constante de réaction
		Loi de Le Chatelier

23. Acides-Bases
	• Espèces acide, basique et amphotère
		Couple acide-base
	• Réaction de dissociation et potentiel hydrogène
		Constante d'acidité
		Concentration en ions oxonium
		Table des pK_a	Table ➔
		Théorème d'Henderson et diagramme de prédominance
	• Réaction de dissociation ionique de l'eau
		Constante de la dissociation ionique de l'eau
		pH de l'eau pure
	• Taux de dissociation et force d'un acide
		Force d'un acide et taux de dissociation
		Dosages acido-basiques

24. Oxydoréduction
	• Espèce oxydante et espèce réductrice
		Couple oxydant-réducteur
		Couples oxydant-réducteur	Couples ➔
	• Oxydation, réduction
		Écriture d'une demi-équation d'oxydo-réduction
		Écriture d'une équation d'oxydo-réduction
	• Réactions de combustion et d'oxydation ménagée
		Oxydation ménagée des alcools
	• Pile, cathode, anode, pont salin
		Sens de migration des ions
	• Dosage et équivalence
		Relation à l'équivalence

25. Cinétique chimique
	• Choc efficace et énergie d'activation
	• Temps de demi-réaction
	• Facteurs cinétiques
		Loi sur les facteurs cinétiques
	• Vitesse volumique de réaction
	• Catalyseur


Chimie organique
26. Nomenclature
	• Écriture de la formule d'une molécule
	• Représentations de Lewis et de Cram		Formules de Lewis ➔
		Géométrie de l'atome de carbone
		Géométrie de certaines molécules
	• Chaîne carbonée
	• Isomérie
	• Chiralité et carbone asymétrique
		Chiralité d'une molécule

27. Groupes fonctionnels
	• Hydrocarbure : alcane, alcène, alkyle
		Noms des alcanes et alcènes	Hydrocarbures ➔
	• Groupe hydroxyle, fonction alcool
		Noms des alccols
	• Groupe carbonyle, fonctions aldéhyde et cétone
		Noms des aldéhydes et cétones
	• Groupe carboxyle, fonctions acide et ester
		Noms acides carboxyliques et esters
	• Groupes azotés, fonctions amine et amide
		Noms des amines et amides

28. Mécanismes réactionnels
	• Site donneur et site accepteur d'électrons
		Identification des sites
		Sites donneurs et accepteurs
		Polarisation des principales liaisons
	• Transfert de doublet électronique
		Formation et rupture de liaison
	• Addition, substitution, élimination
		Chronologie des transferts

29. Extraction et synhtèse
	• Extraction
		Miscibilité de certains liquides
	• Synthèse
	• Rendement
		Rendement en fonction des masses
	• Identification

30. Analyse spectrale
	• Absorption par transition, vibration et rotation
		Loi de Beer-Lambert
	• Nombre d'onde et bande caractéristique
		Bandes caractéristiques
	• Résonance magnétique nucléaire du proton
		Déplacements chimiques
		Détermination de la molécule analysée

Base de données

NIST : Constantes fondamentales

BIPM : Bureau international des poids et mesures

INRS : Institut national de recherche et de sécurité

Académie des sciences

Udppc : Union des physiciens

Bup : Bulletin de l'union des physiciens

CNRS : Centre national de la recherche scientifique

Sfp : Société française de physique

Sciences à l'école

Baccalauréat

Olympiades de physique

Olympiades de chimie

Concours général des lycées et des métiers

CGU

Vacances scolaires

Toussaint 2020	Noël 2020	Zone	Hiver 2021	Pâques 2021
17 · 10 02 · 11	19 · 12 04 · 01	A	06 · 02 22 · 02	10 · 04 26 · 04
		B	20 · 02 08 · 03	24 · 04 10 · 05
		C	13 · 02 01 · 03	17 · 04 03 · 05
A : Besançon, Bordeaux, Clermont-Ferrand, Dijon, Grenoble, Limoges, Lyon, Poitiers B : Aix-Marseille, Amiens, Caen, Lille, Nancy-Metz, Nantes, Nice, Orléans-Tours, Reims, Rennes, Rouen, Strasbourg C : Créteil, Montpellier, Paris, Toulouse, Versailles