Chapitre CTM3 – Évolution temporelle d’un système chimique

Contenu :

• Exercices de cinétique utilisant la méthode différentielle, intégrale, des temps de demi-réaction ; l’exploitation de l’information que la réaction admet un ordre 0, 1 ou 2.

Chapitre M2 – Dynamique en référentiel galiléen

Questions de cours :

• Étudier le tir balistique pour un objet subissant une force de frottement quadratique : équation différentielle, vitesse limite, adimensionnement, discussion du type de trajectoire par une analyse en ordre de grandeur.
• Établir l’équation générale du pendule simple, et son expression dans le cas de l’approximation des petits angles.

Contenu :

• Tout exercice de dynamique, avec projection, équations différentielles du 1er ordre possible. Les forces étudiées : gravitationnelle, poids, tension du fil, réaction du support (normale, tangentielle, évocation des lois de Coulomb à redonner si utilisé), force de frottements fluide linéaire et quadratique + force de rappel élastique possible.

Chapitre OS5 – Des oscillateurs libres électriques et mécaniques

Questions de cours :

• Présenter le signal sinusoïdal : forme mathématique en définissant les différents termes, lien entre période, pulsation et fréquence.
• Présenter l’oscillateur harmonique sur l’exemple du circuit LC : équation différentielle, pulsation propre, résolution dans le cas d’un condensateur initialement chargé sous une tension $E_0$.
• Présenter le circuit RLC série : équation différentielle, mise sous forme canonique, identification de la pulsation propre et du facteur de qualité.
• Donner la forme canonique d’une équation différentielle d’un oscillateur amorti. En régime pseudo-périodique, établir l’expression de la pseudo-période $T$ et justifier qu’on puisse la confondre avec la période propre de l’oscillateur non amorti en précisant dans quel cadre.
• Après avoir rappelé la solution d’une ED d’un oscillateur amorti en régime pseudo-périodique, la résoudre entièrement avec des conditions initiales au choix du khôlleur.
• Distinguer les différents régimes de fonctionnement d’un oscillateur amorti soumis à un échelon de tension selon la valeur du facteur de qualité : donner la forme des solutions, effectuer une représentation graphique, et indiquer pour chaque cas un ordre de grandeur de la durée du régime transitoire.
• Démontrer que dans le cas d’un oscillateur amorti en régime pseudo-périodique, $Q$ est l’ordre de grandeur du nombre de pseudo-périodes observables pendant le régime transitoire.
• Déterminer l’équation différentielle d’un oscillateur mécanique amorti. Présenter l’analogie électromécanique entre le système masse-ressort et le circuit RLC.

Contenu :

• Exercices (pas trop complexes) sur les oscillateurs amortis électriques.

Chapitre CTM3 – Évolution temporelle d’un système chimique

Contenu :

• Petits exercices de cinétique, préférentiellement avec un seul réactif (ou guider s’il faut utiliser la dégénérescence ou les conditions initiales stoechiométriques), utilisant la méthode différentielle, intégrale, des temps de demi-réaction ; l’exploitation de l’information que la réaction admet un ordre 0, 1 ou 2.

Chapitre M2 – Dynamique en référentiel galiléen

Questions de cours :

• Donner la loi de la quantité de mouvement et ses conséquences.
• Définir la force de gravitation et retrouver l’accélération de la pesanteur terrestre et l’expression du poids sur Terre.
• Définir la force de réaction du support, et déterminer l’équation horaire d’une masse glissant sans frottement sur un plan incliné.
• Étudier la chute libre verticale d’un objet subissant des frottements fluides linéaires : modélisation, vitesse limite, temps caractéristique, expression temporelle de la vitesse.
• Étudier le tir balistique pour un objet subissant une force de frottement quadratique : équation différentielle, vitesse limite, adimensionnement, discussion du type de trajectoire par une analyse en ordre de grandeur.
• Établir l’équation générale du pendule simple, et son expression dans le cas de l’approximation des petits angles.

Contenu :

• Tout exercice de dynamique, avec projection, équations différentielles du 1er ordre possible. Les forces étudiées : gravitationnelle, poids, tension du fil, réaction du support (normale, tangentielle, évocation des lois de Coulomb à redonner si utilisé), force de frottements fluide linéaire et quadratique.

Chapitre OS5 – Des oscillateurs libres électriques et mécaniques

Questions de cours :

• Présenter le signal sinusoïdal : forme mathématique en définissant les différents termes, lien entre période, pulsation et fréquence.
• Présenter l’oscillateur harmonique sur l’exemple du circuit LC : équation différentielle, pulsation propre, résolution dans le cas d’un condensateur initialement chargé sous une tension $E_0$.
• Présenter le circuit RLC série : équation différentielle, mise sous forme canonique, identification de la pulsation propre et du facteur de qualité.

Chapitre M1 – Cinématique du point matériel

Contenu :

• Les systèmes de coordonnées (et la pertinence de choisir l’un d’eux suivant le type de mouvement)
• Calcul de vitesses, accélérations.
• Cas des trajectoires paraboliques (en cartésien), circulaire (polaire).
• Cas général de l’accélération dans le repère de Frenet, interprétation du sens du vecteur accélération par rapport au vecteur vitesse.

Chapitre CTM3 – Évolution temporelle d’un système chimique

Questions de cours :

• Exprimer la concentration au cours du temps pour une réaction ayant un seul réactif admettant un ordre 0, 1 ou 2 (au choix du khôlleur). Calculer le temps de demi-réaction.
• Présenter la méthode différentielle, intégrale, et des temps de demi-réaction.
• Expliquer la méthode de dégénérescence de l’ordre ou des conditions initiales stoechiométriques.
• Présenter le principe de suivi d’une réaction par conductimétrie (principe, conditions d’utilisation, etc.)
• Présenter le principe de suivi d’une réaction par spectrophotométrie (principe, conditions d’utilisation, etc.)

Contenu :

• Petits exercices de cinétique, préférentiellement avec un seul réactif (ou guider s’il faut utiliser la dégénérescence ou les conditions initiales stoechiométriques), utilisant la méthode différentielle, intégrale, des temps de demi-réaction ; l’exploitation de l’information que la réaction admet un ordre 0, 1 ou 2.

Chapitre M2 – Dynamique en référentiel galiléen

Questions de cours :

• Donner la loi de la quantité de mouvement et ses conséquences.
• Définir la force de gravitation et retrouver l’accélération de la pesanteur terrestre et l’expression du poids sur Terre.
• Définir la force de réaction du support, et déterminer l’équation horaire d’une masse glissant sans frottement sur un plan incliné.
• Étudier la chute libre verticale d’un objet subissant des frottements fluides linéaires : modélisation, vitesse limite, temps caractéristique, expression temporelle de la vitesse.

Chapitre OS4 – Systèmes optiques

Contenu :

• Exercice avec deux lentilles

Chapitre M1 – Cinématique du point matériel

Questions de cours :

• Calculer le vecteur vitesse et accélération dans les coordonnées cylindriques.
• Décrire complètement un mouvement parabolique uniformément accéléré (paramétrage, équations du mouvement, graphe).
• Décrire complètement un mouvement circulaire uniforme : vecteur vitesse, accélération en coordonnées polaires, démonstration du lien entre la vitesse angulaire et la période de révolution .

Contenu :

• Les systèmes de coordonnées (et la pertinence de choisir l’un d’eux suivant le type de mouvement)
• Calcul de vitesses, accélérations.
• Cas des trajectoires paraboliques (en cartésien), circulaire (polaire).
• Cas général de l’accélération dans le repère de Frenet, interprétation du sens du vecteur accélération par rapport au vecteur vitesse.

Chapitre CTM3 – Évolution temporelle d’un système chimique (questions de cours uniquement)

Questions de cours :

• Exprimer la concentration au cours du temps pour une réaction ayant un seul réactif admettant un ordre 0, 1 ou 2 (au choix du khôlleur). Calculer le temps de demi-réaction.
• Présenter la méthode différentielle, intégrale, et des temps de demi-réaction.
• Expliquer la méthode de dégénérescence de l’ordre ou des conditions initiales stoechiométriques.
• Présenter le principe de suivi d’une réaction par conductimétrie (principe, conditions d’utilisation, etc.)
• Présenter le principe de suivi d’une réaction par spectrophotométrie (principe, conditions d’utilisation, etc.)

Chapitre CTM2 – Relations entre les structures des entités chimiques et les propriétés physiques macroscopiques

Contenu :

• Savoir écrire des schémas de Lewis pour les molécules en respectant bien la règle de l’octet.
• Savoir justifier de la polarité d’une molécule, en ayant l’information sur sa géométrie.
• Savoir expliquer des miscibilités, solubilités, températures de changement d’état, suivant les interactions possibles (Van der Waals, liaisons H).

Chapitre OS4 – Systèmes optiques

Questions de cours :

• Présenter le modèle de l’appareil photographique, et expliquer la notion de profondeur de champ en s’appuyant sur une construction graphique.

Contenu :

• Exercice avec deux lentilles préférables

Chapitre M1 – Cinématique du point matériel (cours uniquement)

Questions de cours :

• Présenter les trois systèmes de coordonnées : cartésiennes, cylindriques et sphériques, avec la base locale associée.
• Calculer le vecteur vitesse et accélération dans les coordonnées cylindriques.
• Décrire complètement un mouvement parabolique uniformément accéléré (paramétrage, équations du mouvement, graphe).
• Décrire complètement un mouvement circulaire uniforme : vecteur vitesse, accélération en coordonnées polaires, démonstration du lien entre la vitesse angulaire et la période de révolution .

Chapitre OS3 – Bases de l’optique géométriques

Contenu :

• Sources lumineuses, modèle de l’optique géométrique.
• Indice optique, définitions (homogène, isotrope, milieu dispersif).
• Loi de Descartes. Réflexion totale et exemples (prisme, mirages).
• Fibre optique : principe, trajets, cône d’acceptance, dispersion intermodale.

Chapitre CTM2 – Relations entre les structures des entités chimiques et les propriétés physiques macroscopiques

Questions de cours :

• Présenter les interactions de Van der Waals, les liaisons hydrogène et interpréter l’évolution de températures de changement d’état sur un exemple au choix de l’étudiant.
• Indiquer les trois caractéristiques d’un solvant, et interpréter sur quelques exemples la miscibilité ou non-miscibilité de deux solvants.

Contenu :

• Savoir écrire des schémas de Lewis pour les molécules en respectant bien la règle de l’octet.
• Savoir justifier de la polarité d’une molécule, en ayant l’information sur sa géométrie.
• Savoir expliquer des miscibilités, solubilités, températures de changement d’état, suivant les interactions possibles (Van der Waals, liaisons H).

Chapitre OS4 – Systèmes optiques

Questions de cours :

• Présenter la notion de stigmatisme approché, d’aplanétisme, les conditions de Gauss et ses conséquences.
• Définir les foyers et les distances focales objet et image d’une lentille convergente et d’une lentille divergente et rappeler les règles de construction pour trois types de rayons incidents.
• Construire l’image d’un objet par une lentille mince, l’ensemble des paramètres étant choisis par l’interrogateur.
• Exprimer le grandissement d’une lentille de trois manières différentes en le justifiant.
• Établir la condition $D>4f^\prime$ pour former l’image réelle d’un objet réel par une lentille convergente.
• Présenter le modèle simplifié de l’œil. Citer les ordres de grandeur de la limite de résolution angulaire et de la plage d’accommodation.
• Présenter le modèle de l’appareil photographique, et expliquer la notion de profondeur de champ en s’appuyant sur une construction graphique.

Contenu :

• Exercice avec au maximum une lentille et/ou un miroir.

Chapitre M1 – Cinématique du point matériel (cours uniquement)

Questions de cours :

• Présenter deux systèmes de coordonnées : cartésiennes et cylindriques, avec la base locale associée.