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Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 2
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 3
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 4
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 5
Introduction à la masse volumique
Thème 2 : Mouvement et interactions
Ch. 6
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 7
Les interactions
Thème 3 : L'énergie et ses conversions
Ch. 8
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 9
La tension et l'intensité
Ch. 10
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Thème 4 : Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 11
Vitesse de propagation des signaux
Chapitre 11
La Physique-Chimie autrement
13 professeurs ont participé à cette page
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Histoire des sciencesFizeau mesure la vitesse de la lumière
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Doc. 1L'expérience mise au point par Fizeau.
Fizeau organise l'aller-retour de la lumière d'une bougie entre son balcon de Suresne et Montmartre situé à 8 km de là. Au départ et à l'arrivée, il fait passer la lumière par les encoches d'une roue dentée. Il fait alors tourner cette roue de plus en plus vite. Lorsqu'elle atteint la bonne vitesse, la lumière se trouve bloquée à son retour, l'encoche empruntée à l'aller ayant été remplacée par la dent voisine.
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Doc. 2Les résultats de Fizeau.
Fizeau a obtenu l'extinction de l'éclat du faisceau lorsque la roue tournait à 12,6 tours/s, une dent de la roue prenant alors exactement la position de l'encoche qui la précède en 54,76 μs (0,00005476 s). La distance entre la roue et le miroir était estimée à 8,633 km : Fizeau en a conclu que la vitesse de la lumière valait 315 300 km/s.
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Doc. 3Schéma de l'expérience mise au point par Fizeau.
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Questions
En 1849, on sait depuis bientôt deux siècles que la vitesse de la lumière n'est pas infinie, mais on échoue à la mesurer avec précision. Pour tenter de la déterminer, le jeune Hippolyte Fizeau met au point une méthode innovante, sans recourir à des observations astronomiques.
1. Pour vérifier que tu as compris l'expérience, tu peux expliquer le trajet suivi par le faisceau lumineux, depuis la source jusqu'à l'œil de Fizeau.
2. Seras-tu capable de retrouver le calcul qui permet à Fizeau de déterminer que la vitesse de la lumière vaut environ 315 000 km/s ?
2. Seras-tu capable de retrouver le calcul qui permet à Fizeau de déterminer que la vitesse de la lumière vaut environ 315 000 km/s ?
3. Selon toi, quelles peuvent être les sources d'imprécision dans cette expérience ?
4. Un physicien contemporain de Fizeau proposa une autre méthode pour mesurer la vitesse de la lumière : son ami Léon Foucault. Tu peux chercher sur internet quel est le principe de sa méthode.
4. Un physicien contemporain de Fizeau proposa une autre méthode pour mesurer la vitesse de la lumière : son ami Léon Foucault. Tu peux chercher sur internet quel est le principe de sa méthode.
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- Plus un son est aigu, plus les variations compression / décompression sont rapides.
- Dans les conditions habituelles, on peut calculer la vitesse du son dans l'air par la formule v = (331,5 + 0,607·θ) m·s−1, où θ est la température de l'air.
- Plus un son est fort, plus la compression et la décompression sont grandes.
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Objet d'étudeFeux d'artifice : géométrie et distance de sécurité
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Doc. 1Position de Louise admirant le feu d'artifice.
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Doc. 2Consigne de sécurité du feu d'artifice.
Feu d'artifice du 14 juillet - village de Prébon :
- Hauteur moyenne atteinte par les fusées : 150m.
- Rester loin des mortiers. Distance minimale : 100m.
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Questions
Pendant un feu d'artifice, Louise se demande si elle s'est installée assez loin des mortiers de lancement.
1. Comment Louise a-t-elle trouvé la distance de 170 m ? Pourquoi n'est-ce pas réellement la distance qui la sépare des mortiers ?
2. Utilise le théorème de Pythagore pour montrer que Louise est trop proche des mortiers.
1. Comment Louise a-t-elle trouvé la distance de 170 m ? Pourquoi n'est-ce pas réellement la distance qui la sépare des mortiers ?
2. Utilise le théorème de Pythagore pour montrer que Louise est trop proche des mortiers.
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La Physique-Chimie au quotidienEsprit scientifique
Observe la propagation d'une onde dans un ressort !
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Doc. 1Propagation d'une onde de compression dans un ressort.
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Zone 1 : compression des spires.
Zone 2 : « décompression », écartement des spires.
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Doc. 2Représentation de la propagation d'une onde sonore dans l'air.
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Questions
Étapes de la fabrication :
- Après avoir étiré le ressort, comprime quelques spires comme sur le Doc. 1 puis lâche-les d'un coup.
- Observe la propagation de l'onde.
Des questions à se poser :
D'après les Doc. 1 et Doc. 2, quel point commun il y a-t-il entre une onde de compression dans un ressort et une onde sonore ?Ressource affichée de l'autre côté.
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- Un grand ressort.
- Un complice.
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À l'image de ce qui se produit pour le ressort, la compression d'une tranche d'air se répercute sur la tranche d'air voisine en « appuyant » sur elle. La zone de compression se propage ainsi de proche en proche.
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YolèneÉmilieJean-PaulFatimaSarah