Programme de khôlle n°20 : du 16/03 au 20/03

Chapitre T1 – Description microscopique et macroscopique d’un système à l’équilibre (exercices)

Exercices utilisant les gaz parfaits, phases condensées ou mélanges liquide-vapeur, à l’équilibre.

Chapitre M4 – Mouvements de particules chargées (cours  et exercices)

Questions de cours :

  • Force de Lorentz : expression, puissance associée, conséquences. Comparaison avec le poids.
  • Réalisation d’un champ électrique uniforme : principe, potentiel électrique en fonction de la position, lien entre la norme du champ $E$ et la différence de potentiel $U$. Ordre de grandeur.
  • Mouvement dans un champ électrique uniforme : type de trajectoire, expression de la norme de la vitesse atteinte par un électron placé entre deux plaques parallèles reliées à un générateur de tension $U$.
  • Le cyclotron : principe, mouvement d’une particule dans un champ magnétique orthogonal au vecteur vitesse initial, pulsation cyclotron, applications.

Chapitre M5 – Loi du moment cinétique et mouvements dans un champ de force centrale conservatif (cours uniquement)

Questions de cours :

  • Moment cinétique d’un point matériel : définition mathématique, sens physique, lien entre sens et rotation. Calcul dans le cas d’un mouvement circulaire.
  • Moment de force : définition mathématique, sens physique, notion de bras de levier et moment scalaire.
  • Loi du moment cinétique pour un point matériel : énoncé, cas de conservation du moment cinétique et application au pendule simple.
  • Mouvement à champ de force centrale : propriété de la force, moment cinétique et justification que le mouvement est plan.
  • Démontrer la loi des aires et l’interpréter sur l’exemple d’un mouvement elliptique.
  • Dans le cas d’un champ de force newtonien d’énergie potentielle $E_{\rm p} = -\dfrac{K}{r}$, montrer l’expression de l’énergie potentielle effective et caractériser les différents types de mouvements dans le cas d’une interaction purement attractive.
  • Étudier le mouvement circulaire dans le cadre d’une interaction gravitationnelle : vitesse, période et énergie mécanique.
  • Cas du satellite géostationnaire : conditions à respecter et démonstration de la hauteur d’un satellite géostationnaire autour de la Terre. Les données numériques doivent être connues.