En cette semaine de rentrée, les colles de Physique seront consacrées à trois chapitres :
- au mouvement de particules chargées dans les champs électrique et magnétique ;
- et au théorème du moment cinétique (attention : en mécanique DU POINT uniquement, la mécanique du solide fera l’objet d’un chapitre ultérieur. La notion de bras de levier sera également traitée à ce moment-là).
- le mouvement dans un champ de force centrale conservative.
COMPÉTENCES ÉVALUABLES CETTE SEMAINE DANS LES EXERCICES |
MOUVEMENT DE PARTICULES CHARGEES DANS UN CHAMP ELECTRIQUE PUIS MAGNETIQUE UNIFORME ET PERMANENT Force de Lorentz exercée sur une charge ponctuelle : champ électrique et magnétique
– Evaluer les ordres de grandeur des forces électrique ou magnétique et les comparer à ceux des forces gravitationnelles.
Puissance de la force de Lorentz
– Savoir qu’un champ électrique peut modifier l’énergie cinétique d’une particule alors qu’un champ magnétique peut courber la trajectoire sans fournir d’énergie à la particule.
Mouvement d’une particule chargée dans un champ électrostatique uniforme
– Mettre en équation le mouvement et le caractériser comme un mouvement à vecteur-accélération constant.
– Effectuer un bilan énergétique pour calculer la vitesse d’une particule chargée accélérée par une différence de potentiel.
– Citer une application.
Mouvement circulaire d’une particule chargée dans un champ magnétostatique uniforme dans le cas où le vecteur-vitesse initial est perpendiculaire au champ magnétique
– Déterminer le rayon de la trajectoire sans calcul en admettant que celle-ci est circulaire.
– Citer une application.
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THEOREME DU MOMENT CINETIQUE (POUR UN POINT MATERIEL !) Moment cinétique d’un point matériel par rapport à un point et par rapport à un axe orienté – Maîtriser le caractère algébrique du moment cinétique scalaire. – Théorème du moment cinétique en point fixe dans un référentiel galiléen. Loi scalaire du moment cinétique dans un référentiel galiléen. – Reconnaître les cas de conservation du moment cinétique. |
MOUVEMENT DANS UN CHAMP DE FORCE CENTRALE CONSERVATIVE Point matériel soumis à un seul champ de force centrale. – Connaître les conséquences de la conservation du moment cinétique : mouvement plan, loi des aires. – Décrire qualitativement le mouvement radial à l’aide de l’énergie potentielle effective. Relier le caractère borné à la valeur de l’énergie mécanique. – Cas particulier du mouvement circulaire : satellite, planète. – Montrer que le mouvement est uniforme et savoir calculer sa période. – Etablir la troisième loi de Kepler dans le cas particulier de la trajectoire circulaire. Exploiter sans démonstration sa généralisation au cas d’une trajectoire elliptique. – Exprimer l’énergie mécanique pour le mouvement elliptique en fonction du demi grand axe. |
Bon travail à tous !