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Posté par Termita, mise à jour le 14/04/2024 à 12:40:17
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1 Forces et champs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Les forces de gravitation et le champ gravitationnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.1 Les forces de gravitation : Loi de l’attraction universelle ou loi de Newton . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.2 Notion de champ de gravitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.3 Champ de gravitation créé par une masse ponctuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.4 Les lignes de champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.5 Champ de gravitation d’un objet à symétrie sphérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.6 Champ de gravitation et champ de pesanteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.7 Variation de l’intensité de la pesanteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Les forces électriques et le champ électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.1 Les charges électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2 Unité de charge électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.3 Interaction entre les charges : La loi de Coulomb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 Le champ électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3.1 Lignes de champ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3.2 Champ électrique uniforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.4 Les forces magnétiques – Le champ magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.4.1 Les forces magnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.4.2 Le champ magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4.3 Le champ magnétique terrestre ou champ géomagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4.4 Champ magnétique crée par un courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.4.5 Cas d’une bobine plate circulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.6 Le champ magnétique créé par un solénoïde in niment long . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.7 Action d’un champ magnétique sur un élément de circuit parcouru par un courant. Loi de Laplace 15
1.4.8 La force de Laplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4.9 La force magnétique de Lorentz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.6 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2 Généralités sur les mouvements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.1 Notions mathématiques sur la dérivation et l’intégration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.1.1 La dérivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.1.2 L’intégration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.2 Le mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.2.1 Caractère relatif du mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.2.2 Notion de point mobile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.2.3 Repérage dans le temps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.2.4 Les paramètres cinématiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.3 Les mouvements rectilignes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3.1 Mouvement rectiligne uniforme (m.r.u) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3.2 Mouvement rectiligne uniformément varié (m.r.u.v.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3.3 Mouvement rectiligne sinusoïdal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.4 Mouvements circulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.4.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.4.2 Mouvement circulaire uniforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.4.3 Mouvement circulaire uniformément varié . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.4.4 Mouvement circulaire sinusoïdal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.5 Mouvement d’un solide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.5.1 Mouvement de translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.5.2 Mouvement de rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
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II Table des matières
2.6 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.7 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3 Les lois de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.1 Système dynamique et milieu extérieur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.1.1 Système dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.1.2 Notion de point matériel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.1.3 Caractéristiques d’un système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.1.4 Forces intérieures et forces extérieures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.1.5 Système isolé - Système pseudo-isolé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.2 Principes des actions réciproques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.3 Principe d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.3.1 Les référentiels galiléens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.4 Théorème du centre d’inertie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.5 Dynamique du solide en translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.6 Dynamique du solide en rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.7 Théorème de Huygens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.8 Méthode de résolution des problèmes de dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.9 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.10 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4 Application des lois de Newton aux mouvements rectilignes uniformément
variés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.2 Les mouvements rectilignes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.2.1 Chute libre des corps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.2.2 Etude dynamique de la chute libre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.3 Mouvement d’un solide sur un plan incliné . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.3.1 Le plan incliné est parfaitement lisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.3.2 Le plan incliné est rugueux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.4 Les mouvements plans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.4.1 Mouvement d’un projectile dans le champ de pesanteur supposé uniforme . . . . . . . . . . . . 83
4.5 Mouvement d’une particule chargée dans un champ électrique uniforme . . . . . . . . . . . . . . 84
4.5.1 Cadre d’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.6 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.7 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5 Application des lois de Newton aux mouvements circulaires uniformes . . . . . . 103
5.1 Mouvement d’un pendule conique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.2 Mouvement d’un véhicule dans un virage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.3 Mouvement d’un satellite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.3.1 Étudions le mouvement du satellite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.3.2 Expression de la vitesse du satellite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.3.3 Période de révolution du satellite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.4 Mouvement d’une particule chargée dans un champ magnétique uniforme . . . . . . . . . . . . . 106
5.4.1 Etude dynamique : déviation d’une particule chargée dans un champ magnétique uniforme . . . 106
5.5 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
5.6 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
;
III
6 Généralités sur les systèmes oscillants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.1 Généralités sur les phénomènes périodiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.1.1 Caractéristiques d’un phénomène périodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2 Phénomènes oscillatoires ou vibratoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2.1 Dé nition et exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.2.2 Amortissement et entretien des oscillations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.3 Etude expérimentale des phénomènes périodiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
6.3.1 Examinons quelques cas particuliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
6.4 Cas particulier des phénomènes périodiques sinusoïdaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.4.1 Représentation d’une fonction sinusoïdale par le vecteur de Fresnel . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.4.2 Diérence de phase entre deux fonctions sinusoïdales de même période . . . . . . . . . . . . . . 122
6.5 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
6.6 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7 Les oscillateurs mécaniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.2 Exemples d’oscillateurs mécaniques. Généralités sur les oscillateurs . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.2.1 Généralités sur les oscillateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.3 Etude du pendule elastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.3.1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.3.2 Etude de pendule elastique horizontal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.3.3 Etude du pendule élastique vertical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
7.4 Etude du pendule de torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.4.1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.4.2 Etude dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.4.3 Solution de l’équation diérentielle du mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7.4.4 Etude énergétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7.5 Etude du pendule pesant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7.5.1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7.5.2 Etude dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7.5.3 Etude énergétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.5.4 Le pendule simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.6 Notions d’oscillations forcées et de résonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
7.6.1 Amortissement des oscillations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
7.6.2 Entretien des oscillations : oscillations forcées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
7.7 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.8 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
8 Les oscillateurs électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.1.1 Les oscillations électriques libres dans le circuit LC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.1.2 Equation dierentielle régissant les oscillations électriques non amorties . . . . . . . . . . . . . 158
8.1.3 Lois horaires et diagrammes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
8.2 Energie électromagnétique d’un circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
8.2.1 Energie magnétique d’une bobine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
8.2.2 Energie électrique d’un condensateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
8.2.3 Conservation de l’énergie électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
8.3 Entretien des oscillations électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
8.3.1 Amortissement des oscillations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
8.3.2 Equation diérentielle pour un oscillateur électrique amorti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
8.3.3 Tensions aux bornes d’un dipôle R LC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
8.3.4 Caractéristiques du dipôle R LC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
8.3.5 Etude de la résonance d’intensité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
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IV Table des matières
8.3.6 Puissance électrique en régime sinusoïdal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
8.4 Analogie mécano – électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
8.5 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
8.6 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
9 Les ondes mécaniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
9.1 Les signaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
9.1.1 Signal transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
9.1.2 Signal longitudinal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.1.3 Signal de torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.2 Propagation d’un signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.3 Propriétés de la célérité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.4 Mise en évidence du phénomène de propagation d’une onde mécanique . . . . . . . . . . . . . . 185
9.4.1 Le long d’une corde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.4.2 A la surface d’un liquide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
9.5 Superposition des ondes progressives de faible amplitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
9.5.1 Les interférences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
9.5.2 Expérience d’interférences mécaniques à la surface de l’eau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
9.6 Les ondes stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
9.6.1 Expérience de Melde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
9.6.2 Relation entre la longueur l et la tension F de la corde vibrante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
9.7 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
9.8 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
10 La lumière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
10.2 Les interférences lumineuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
10.2.1 L’expérience de fentes de young . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
10.2.2 Expression de la diérence de marche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
10.2.3 Expression de l’interfrange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
10.2.4 Dé nition et calcul de l’interfrange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
10.2.5 Les interférences en lumière blanche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
10.3 L’eet photoélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
10.3.1 Mise en évidence expérimentale de l’eet photoélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
10.3.2 Etude quantitative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
10.3.3 Etude des caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
10.4 Courbe de Millikan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
10.4.1 Interprétation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
10.5 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
10.6 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
11 La radioactivité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
11.2 Composition des émissions radioactives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
11.3 Origine des rayonnements et equation-bilan des transformations radioactives . . . . . . . . . . 230
11.3.1 Origine des rayonnements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
11.3.2 Equation-bilan des transformations radioactives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
11.3.3 La radioactivité α . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
11.3.4 La radioactivité β
−
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
11.3.5 La radioactivité β
+
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
11.3.6 La radioactivité γ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
11.4 Proprietés générales des désintégrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
11.4.1 La loi de décroissance radioactive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
;
V
11.4.2 Période radioactive T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
11.5 D’autres réactions nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
11.5.1 La ssion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
11.5.2 La fusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
11.6 Enoncés des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
11.7 Solutions des exercices et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
12 Sujets d’examen –Baccalauréat Physique –Séries C, E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
12.1 Enoncé des sujets d’examen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
12.1.1 Enoncé – Baccalauréat 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
12.1.2 Enoncé – Baccalauréat 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
12.1.3 Enoncé – Baccalauréat 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
12.1.4 Enoncé – Baccalauréat 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
12.1.5 Enoncé – Baccalauréat 2016 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
12.1.6 Enoncé – Baccalauréat 2017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
12.2 Solution des sujets d’examen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
12.2.1 Solution – Baccalauréat 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
12.2.2 Solution – Baccalauréat 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
12.2.3 Solution – Baccalauréat 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
12.2.4 Solution – Baccalauréat 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
12.2.5 Solution – Baccalauréat 2016 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
12.2.6 Solution – Baccalauréat 2017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
13 Sujets d’examen –Baccalauréat Physique –Séries D, TI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
13.1 Enoncé des sujets d’examen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
13.1.1 Enoncé – Baccalauréat 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
13.1.2 Enoncé – Baccalauréat 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
13.1.3 Enoncé – Baccalauréat 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
13.1.4 Enoncé – Baccalauréat 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
13.1.5 Enoncé – Baccalauréat 2016 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
13.1.6 Enoncé – Baccalauréat 2017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
13.2 Solution des sujets d’examen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
13.2.1 Solution – Baccalauréat 2012 . . 273
13.2.2 Solution – Baccalauréat 2013 . . . 275
13.2.3 Solution – Baccalauréat 2014 . . 278
13.2.4 Solution – Baccalauréat 2015 . . 281
13.2.5 Solution – Baccalauréat 2016 . . 284
13.2.6 Solution – Baccalauréat 2017 .286
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