Comment se préparer à l’oral de rattrapage de physique au bac ?

Ça y est, vous avez fait l’écrit et ça n’a pas bien marché et vous pensez que vous êtes bon pour l’oral de rattrapage. Extrait d’un échange que j’ai eu ces derniers jours sur facebook avec un candidat qui pense avoir à aller à l’oral :

le rattrapage est-il plus facile que l’écrit et est-il vrai que dans l’oral les thème tombé a l’écrit ont très peu de chance de tomber?

Aïe ! L’oral c’est un peu une loterie. Les profs proposent de tirer au sort un sujet dans une banque de sujet personnelle qu’ils ont préparé à l’avance. Généralement, ils réutilisent leur banque d’une année sur l’autre ou ils la piquent à un autre prof. Du coup, il n’y a pas vraiment de règle. Ça dépend du correcteur. Certains vont enlever les thèmes tombés à l’écrit, d’autre pas, au contraire.
Lorsqu’on fait passer l’oral, on voit beaucoup de candidats « fumiste » et des « j’m’en foutiste ». Des élèves qui n’ont pas travaillé et qui n’ont rien préparé. Il faut se démarquer et donner l’impression au correcteur que l’on mérite le bac. Autrement dit que les connaissances sont solides et que vous êtes sérieux et motivé.
Comme il y a quand même un peu de temps avant les oraux, réviser bien les connaissances exigibles.

si je maîtrise parfaitement ces compétences est ce que ça pourrait m’assurer un petit 15?

un 15 n’est jamais petit…;-)
Une bonne maîtrise des compétences exigibles permet de taper entre 12 et 18 (pour les 2 derniers points c’est la « physic’s touch »). Mais à l’oral, il y a l’aspect « humain » de l’évaluateur qu’on ne maîtrise pas. A l’écrit, le barême est très serré et du coup beaucoup plus objectif.

Pouvez vous svp me décrire la situation? (est ce qu’il y aura d’autres questions sur d’autres chapitres que l’exercice que nous avons a résoudre?)

L’oral se déroule de la manière suivante : vous tirez au sort une fiche comportant un exercice et une question de cours. La physique et la chimie doivent y être (ça peut être un exo de chimie et une question de cours de physique). Vous avez 20 minutes pour les préparer et 20 minutes de passage. Après avoir présenté votre solution à l’exo et répondu à la question de cours, l’évaluateur peut vous interroger sur les capacités expérimentales : nom de verrerie, comment utiliser un multimètre, etc.
Il ne faut pas oublier que le passage à l’oral fait perdre le bénéfice de la note obtenue aux TP évalué : à l’écrit la note est composée de 4 points de TP + 16 point d’écrit. A l’oral la note est sur 20.

merci beaucoup ^^ j’espère qu’ils seront larges. C’est quoi la physique touch?

La physic’s touch c’est quand on a le vrai sens physique : avoir le réflexe homogénéité lorsqu’on écrit une relation entre grandeurs physiques, estimer une valeur numérique avec les puissances de 10 sans qu’on vous le demande, reconnaître un bon ordre de grandeur, être capable de reconnaître les paramètres caractéristiques d’un phénomène qu’on n’a jamais vu avant, faire le lien entre un phénomène électrique et mécanique (RLC et solide-ressort par exemple) etc. Bref, ce qui fait les caractéristiques des façons de penser des physiciens. Lorsqu’on sent qu’un candidat a les bons réflexes, on a toujours envie de lui mettre un peu plus.
Et bon courage pour votre oral !

Les sujets du bac 2012 : Liban

Après Pondichéry et Amérique du Nord, continuons l’exploration des sujets tombés dans cette session 2012 avec le Liban (voir le sujet complet sur labolycee.org). Il ne s’agit pas de donner ici une correction (vous la trouverez facilement sur labolycee.org) mais un commentaire du sujet avec quelques petits coups de pouce pour résoudre les questions les plus difficiles.

Un premier exercice très complet qui aborde quasiment tous les chapitres de chimie : estérification, équilibre chimique et cinétique. On commence en douceur avec des questions qui permettent de voir si le candidat sait faire un peu de chimie organique, on continue tranquillou sur le montage de chauffage à reflux jusqu’à ce qu’on arrive aux questions sur le quotient de réaction qui ne sont pas bien méchantes. Attention néanmoins à la question 3.1.2. qui a pu en dérouter certains : il faut donner le sens d’évolution du système chimique sans avoir calculer la valeur de Qr,i mais en fait, c’est très simple. Comme on n’a pas introduit de produit dans le ballon, le quotient de réaction initial est nul et le système évolue dans le sens direct. A la question 3.2.1, attention de bien remarquer que les quantités de matière initiales sont à 0,12 mol. Par conséquent, le Qr,i=K s’écrit : xeq²/(0,12-xep)²=4 ce qui donne 0.080 mol.

Les questions qui suivent sur le suivi cinétique sont très classiques et c’est seulement la question 5 qui a pu éventuellement lever quelques interrogations :

Pour améliorer le rendement de cette synthèse, deux propositions sont avancées :
a- Augmenter la température
b- Eliminer du mélange réactionnel par une distillation fractionnée l’espèce chimique dont la température d’ébullition est la plus faible.

La proposition (a) est fausse à priori car la température ne modifie par l’équilibre mais permet simplement de diminuer le temps pour l’atteindre. Un coup d’oeil rapide aux données du tableau de début de sujet pourrait nous amener à rejeter également la proposition (b) mais ce serait une erreur : l’eau n’y figure pas (elle est évoquée juste en dessous du tableau), or, sa température d’ébullition de 100 °C la place en-dessous des autres. Par conséquent, une distillation fractionnée éliminerait l’eau qui est un produit et augmenterait donc le rendement.

L’exercice 2 porte sur la chute d’une bille dans un fluide visqueux. Le dispositif décrit est un peu compliqué mais en prenant les choses calmement on arrive à écrire l’équilibre des forces (mL.g=rho_eau(VA1+VB).g)
ce qui permet de conclure que mL=rho_eau.(VA1+VB) qui donne l’expression demandée à la question 1.1.3. Le mise en mouvement du Ludion s’explique par le fait que la pression augmentant, le volume VA1 diminue et donc l’équilibre est rompu : la poussée d’Archimède ne compense plus le poids et le ludion tombe vers le bas. L’obtention de l’équation du mouvement de la question 2.2. est classique (voir les compétences exigibles de cette partie) et ce qui m’a surprit c’est le peu d’information donné pour la méthode d’Euler. Il est vrai que les candidats sont censés connaître cette méthode et qu’elle est faite aussi bien en math qu’en physique, mais on sait combien il est difficile pour vous de l’appliquer et les sujets donnent bien souvent toutes les formules pour répondre aux questions. Ici, il fallait s’en sortir tout seul. Voyons comment.

Le sujet donne l’équation différentielle dv/dt + A.v = B avec les valeurs de A et B. Il est demandé de calculer a4 et v5. La première valeur se déduit de l’équation différentielle donnée. En effet, a=dv/dt par conséquent a4+A.v4=B d’où la valeur de a4=B-A.v4=0.1m/s².

Pour v5, il faut utiliser l’approximation d’euler : v(t+?t)=v(t)+dv/dt.?t qui ici se traduit par v5=v4+a4.?t.

L’exercice 3 est le premier de cette session 2012 à traiter de l’électricité. Il ne présente pas de difficultés majeures jusqu’à la question 2.3 : on dirait que les questions sont directement tirées des compétences exigibles RC. La question 2.4 a pu paraître un peu déroutante puisqu’elle ne fait pas appel à des connaissances du cours mais une simple exploitation du texte. En effet, il est dit que le condensateur perd 8 mJ par heure. Comme il a emmagasiné 6,5 J (1/2.C.U0²), au bout de 6,5/0,008 heures le condensateur sera déchargé. La troisième partie de cet exercice avec la diode ne fait pas appel au cours à proprement parlé mais demande au candidat d’exploiter le texte.

Pour conclure, ce sujet m’a paru « dans les normes », sans grande surprise. Il fournit un bon entraînement dans ces périodes de révisions pour les métropolitains, particulièrement pour la méthode d’euler.

Les sujets du bac 2012 : Amérique du nord

Continuons notre relecture des sujets tombés cette année avec le sujet tombé en Amérique du nord (voir le sujet complet sur labolycee.org). Trois exercices relativement ardus mais notre attention se portera surtout sur le premier, très complet sur les mouvements paraboliques.

Le premier exercice sur 5 points exploite totalement l’avant-dernier chapitre de la mécanique Newtonienne. Les premières questions amènent à écrire les équations horaires du mouvement. Rien de bien compliqué pour qui a bien révisé les connaissances exigibles correspondantes. C’est après que ça se gâte : la question 2.1. demande de réécrire les équations horaires dans le cas où le lancer est verticale : {vx(t)= 0, vz(t)=-g.t+v0} et {x(t)=0, z(t)=- 1/2.g.t²+v0.t}. Puis à la question 2.2., il est demandé de déterminer le temps ts pour atteindre le sommet de la trajectoire. Il faut faire vs(ts)=0. Enfin, il faut en déduire à la question 2.3. l’expression de la vitesse initiale v01 en fonction de h. Pour cela, il faut penser à écrire que z(ts)=h et remplacer l’expression obtenue pour ts. Cela conduit à l’expression de V01 donnée par l’énoncé.

Ces quelques questions ont déjà du faire tirer la langue à quelques-uns, mais les difficultés continuent : dans le cas d’une chute parabolique, il est demandé ensuite de déterminer la vitesse initiale avec un angle de 43° pour tomber 800 m plus bas que le point de départ, 1,8 km, plus loin. Il faut écrire l’équation de la trajectoire z(x) puis exprimer le fait que z(1800)=-800 pour obtenir la vitesse initiale v02. C’est assez calculatoire.

Mais on ne s’arrête pas là ! Il faut maintenant déterminer les énergies cinétiques et potentielles d’un bloc à l’instant initial, au point O et au sommet de la trajectoire C. Au point O, on écrit Em(O)=Ec(O)+Epp(O)= 1/2.m.V0² car l’énergie potentielle est prise nulle par convention au point initial. Tandis qu’au point C, on écrira : Em(C)=Ec(C)+Epp(C) expression dans laquelle on serait assez tenté de dire que l’énergie cinétique est nulle au sommet de la trajectoire mais ce serait une erreur puisqu’il y a toujours une composante horizontale de la vitesse… Ainsi, vx(C)=V0.cos(alpha) et vz(C)=0 d’où V(C)²=V0².cos(alpha)² qui nous permet de déterminer l’énergie cinétique au point C puisque alpha est donné dans l’énoncé et V0 a été calculé à la question 3.1.2. Pour l’énergie potentielle, il faut se rappeler qu’il s’agit d’une chute libre donc sans frottement. Ainsi, l’énergie mécanique se conserve. Par conséquent, Em(O)=Em(C) d’où Epp(C)=Em(O)-Ec(C). Fort de la connaissance de l’énergie potentielle en C, il ne reste plus qu’à déterminer h’ en écrivant Epp(C)=m.g.h’.

On le voit, ce premier exercice exploite toutes les facettes du chapitre « trajectoire parabolique ». C’est un exercice à l’ancienne où il faut bien se casser la tête pour répondre à toutes les questions.

Heureusement, la suite est plus dans la lignée de ces dernières années avec un exercice 2 qui porte à la fois sur la radioactivité et un titrage conductimétrique de la vitamine C. Le lien entre les deux parties est un peu tiré par les cheveux : quel lien entre la radioactivité d’un échantillon de radium et la vitamine C ? On prend ou a pris les deux pour une panacée universelle. On a bien compris qu’il s’agit d’un prétexte à faire 2 petits exercices en un seul sur 7 points.

La première partie sur la radioactivité déroule tranquillement des questions issues des connaissances exigibles de radioactivité, jusqu’à la question 3.2. où il faut bien comprendre dans le texte que l’activité initiale de l’échantillon est de 1 ?Curie=3,7.10^4 Bq ce qui nous permet de déterminer le nombre de noyaux initiaux N0=A0/lambda d’où l’on déduit que l’échantillon contenait initialement 1?g en utilisant la masse d’un noyau de radium convertie de l’unité de masse atomique au kg ou la masse molaire.

La seconde partie a pu faire peur en évoquant la conductimétrie, mais ici, cela se résume simplement à tracer 2 droites et à trouver l’intersection entre les 2. Plus délicat, les questions 4, qui nécessite un petit raisonnement sur les quantités de matière plutôt que les masses des deux espèces du couple AH/A-.

Le troisième exercice porte sur la dernière partie du programme : l’estérification. La seconde partie de cet exercice concerne le montage dean-stark que votre enseignant a peut-être évoqué en cours d’année. Il n’est pas demandé de connaître toutes les subtilités de ce montage et tout est expliqué dans le sujet. La question la plus délicate est peut-être :

L’expérimentateur observe attentivement le dispositif et décide d’arrêter le chauffage au bout de 50 minutes. Qu’a-t-il observé qui l’a conduit à prendre cette décision ?

Il fallait répondre que le niveau d’eau cesse d’augmenter à partir de 50 minutes ce qui permet à l’expérimentateur de comprendre que la synthèse est finie puisque l’eau est un des produit de cette synthèse.

Ce sujet Amérique du nord est assez ardue, chaque exercice présentant des questions qu’il ne faut pas traiter à la légère. On dirait un sujet issu de la première moitié de la décennie 2000. De manière étonnante, il reprend une partie des mêmes thèmes que celui tombé à Pondichéry : mouvement parabolique et estérification/hydrolyse.

Les sujets de physique du bac 2012 : pondichéry

Non non, il ne s’agit pas de donner les sujets qui vont tomber le 22 Juin 2012 mais de regarder ce qui est déjà tombé ailleurs dans le monde pour ce cru 2012.

Benoît s’étonnent sur twitter du fait que les sujets déjà tombés soient assez loin des prédictions de l’étudiant :

Il faut dire que ces prédictions sont basées sur une analyse statistique, or, personne au ministère ne se pose la question en ces termes et les sujets qui tombent sont simplement le reflet du goût de ceux qui les conçoivent. Il est intéressant de regarder ses sujets pour voir ce qui est dans la tête des concepteurs cette année. Comme je l’avais dit à l’étudiant, il est possible cette année, qui est la dernière avant un nouveau programme beaucoup moins calculatoire, que les concepteurs « se fasse plaisir » en demandant plus de démonstrations et de résolution sans calculatrice. Pour la calculatrice, je me suis bien trompé pour l’instant, mais pas pour l’aspect calculatoire.

Cette année a commencé avec Pondichéry (voir le sujet sur labolycee). Le premier exercice porte sur la mécanique avec le vol parabolique de l’avion zéro g et les satellites. Une approche très classique où il faut déterminer l’altitude maximale d’un vol parabolique en utilisant les équations horaires du mouvement puis la période de révolution orbitale de l’ISS à partir de son altitude de vol. Une petite révision des connaissances exigibles sur le mouvement parabolique et les satellites et vous devriez arriver à résoudre ce genre d’exercices.

Le deuxième exercice porte sur la spectrophotométrie avec une première étude sous l’angle ondulatoire qui permet d’interroger les candidats sur les ondes lumineuses.  Dans cet exercice, était posé une question qui a pu paraître difficile à certains candidats puisqu’elle faisait référence à la réfraction, vue en seconde :

Lors d’une réfraction air-verre, la déviation d’une radiation lumineuse est d’autant plus importante que la longueur d’onde de la radiation est faible. Sans faire de
calcul, compléter la figure de la feuille annexe (à rendre avec la copie) en y faisant figurer le trajet d’un rayon lumineux bleu et d’un rayon rouge à l’intérieur du prisme et après sa sortie.

Comme le bleu est de plus courte longueur d’onde que le rouge, c’est lui le plus dévié, par conséquent, on obtient la figure suivante :

La suite de l’exercice porte sur une détermination par spectrophotométrique de la concentration d’une solution de diiode. Détermination par étalonnage qui ne pose pas trop de problèmes, les seules difficultés éventuelles étant à la fin, le passage de la concentration molaire à la concentration massique. On se rappellera pour conclure l’exercice que cm=c.M

Enfin, le dernier exercice du tronc commun explore la fin du programme de chimie avec l’obtention du savon noir par hydrolyse basique à partir de tri-glycérides. Tout y passe : reconnaissance de groupes caractéristiques, écriture de l’équation d’une hydrolyse basique, connaissance du montage pour la réaliser, calcul de quantité de matière et enfin reconnaissance des parties hydrophiles et hydrophobes d’une molécule.

Ce sujet est intéressant pour réviser la dernière partie du programme de chimie et les ondes lumineuses. Il est relativement classique pour la mécanique mais beaucoup moins ardu que celui qui est tombé en Amérique du nord dont je suis en train de vous préparer un petit commentaire…. à suivre.

Quelques conseils pour réviser la physique

Pour réviser efficacement, ne vous prenez pas la tête ! Surtout ne faîtes pas comme elle, soyez actif.

Ça y est, nous y sommes, c’est le temps des révisions. Il ne reste plus qu’une semaine pour digérer un an de cours, formules, définitions et autres démonstrations. Pour ne pas frôler l’indigestion, tout au moins en physique, voici quelques conseils pour optimiser votre temps :

  • Choisissez une partie que vous souhaitez réviser.
  • Commencez par revoir les compétences exigibles correspondantes que l’on trouve au début des livres, que j’ai partiellement commentées ici pour la physique, et là pour la chimie. Entre le cours, le livre, les exercices et les commentaires sur Internet, on finit par s’y perdre. Pour y voir clair, il faut s’en tenir à ces compétences. Ce sont celles qui permettent aux profs qui font les sujets de bâtir les questions. Les connaître, c’est donc anticiper les questions qui vont être posées.
  • Ensuite, choisissez un sujet, dans vos annales ou sur le site labolycee, qui traite la partie que vous travaillez. Surtout, ne regardez pas les réponses. Repérez les différents types de questions : distinguez celles qui sont du cours pur (définition, relations et formules), des démonstrations et des applications. Entraînez-vous à rédiger les réponses. N’oubliez pas, lorsque vous rédigez, un correcteur doit pouvoir retrouver la question en vous lisant. Une bonne copie est une copie telle que l’on pourrait reconstruire tout le sujet sans l’avoir lu avant. Bien entendu, vous n’aurez pas le temps durant cette semaine de rédiger des sujets entièrement, mais il est important de travailler cet aspect.
  • En cas de doute ou d’oubli, regardez sur votre cours ou celui d’un autre (livre, internet, ce blog), vos fiches de révision ou celles d’un livre, toujours pas la correction. Il s’agit de comprendre pourquoi vous n’avez pas le déclic. Dans tous les cas, faites une lecture intérieure de la définition, relation ou démonstration. Visualisez les mots clés (pour une définition), la formule, la structure générale (pour une démonstration). Essayez de tout vous remémorer. Mais surtout, ne recopiez pas directement le cours sur votre compte-rendu. Cela n’aurait aucun intérêt maintenant. Vous l’avez déjà fait plusieurs fois cette année et si vous n’avez toujours pas mémorisé c’est la preuve que ça ne marche pas. La bonne méthode c’est de fermer votre cahier/livre/fiche, après la visualisation de la réponse, et rédiger la réponse. C’est comme cela que vous vous en souviendrez, en renforçant par l’écrit la mémorisation, en reformulant.
  • Une fois votre réponse rédigée, jetez un oeil à la correction, surtout pour les applications numériques.

Maintenant, la balle est dans votre camp, à vous de jouer ! Pour vous aidez, j’ai mis en ligne quelques commentaires sur les sujets tombés cette année : Pondichéry, Amérique du Nord et Liban.

Et n’oubliez pas, pour ne pas s’épuiser, alternez les disciplines, faites-vous un planning et faites de courtes pauses, régulièrement, pour vous détendre mais sans relâcher la pression. Mettez de côté toutes les distractions : quand vous êtes sur facebook, vos sms, la xbox, soyez-y à fond mais dans un temps limité, quand vous révisez, soyez-y à fond aussi.

La lumière modèle ondulatoire : ce qu’il faut en retenir

Continuons avec les connaissances et savoir-faire exigibles en physique. En ces périodes d’intense révision, je pense que c’est plutôt le bienvenu.

Savoir que, étant diffractée, la lumière peut être décrite comme une onde.

Tout est dit. Si on vous pose la question « comment savez-vous que la lumière est une onde ? » vous répondrez « parce qu’elle se diffracte ».

Connaître l’importance de la dimension de l’ouverture ou de l’obstacle sur le phénomène observé.

Le phénomène de diffraction intervient lorsqu’une onde rencontre une ouverture ou un obstacle dont la taille est de l’ordre de la longueur d’onde. Notons a cette dimension (largeur de la fente ou taille caractéristique de l’obstacle). Les ondes se diffractent lorsque a est de l’ordre de ?.
Pour la lumière visible, ? est compris entre 400 et 800 nm. Ainsi, le caractère ondulatoire de la lumière ne peut être mis en évidence que lorsque la lumière rencontre des obstacles ou des fentes de l’ordre du ?m ce qui n’est pas courant dans la vie de tous les jours.

Connaître et savoir utiliser la relation ??= c/?, la signification et l’unité de chaque terme.

Cette relation a déjà été évoquée dans le cas des ondes mécaniques progressives périodiques. Comme la lumière est une onde périodique, on peut écrire ??= c.T ce qui devient  ??= c/? en se rappelant que T=1/? où ? est la fréquence. Cette relation nous permet de calculer la fréquence de l’onde lumineuse lorsqu’on connait la longueur d’onde.

Par exemple, une radiation de longueur d’onde 450 nm dans le vide a une fréquence ? = c/? ?= 3,00.108/450.10-9 = 6,67.1014 Hz

Connaître et utiliser la relation ?= ?/a, la signification et l’unité de chaque terme.

Dans une expérience de diffraction :

DiffractionLumiere

L’angle ? est l’angle de déviation correspondant à la tache principale. Cet angle ne dépend que de la largeur de la fente a et de la longueur d’onde de la radiation incidente ? suivant la relation ?=?/a.
Dans cette relation, ? et a sont en mètre et ? en radians.

Exploiter une figure de diffraction dans le cas des ondes lumineuses.

Dans l’expérience précédente, on peut écrire tan?=(l/2)/L = l/2L.

En faisant l’approximation tan ? ? ? et en utilisant la relation précédente, on peut écrire ?/a=l/2L ce qui nous permet de déterminer a si ? est connu ou ? si a est connu.

En guise d’entraînement, on pourra faire les 2 sujets suivant disponible sur labolycee.org : La lumière est un onde – métropole 2003 et caractère ondulatoire de la lumière – Amérique 2009.

Définir une lumière monochromatique et une lumière polychromatique.

Une lumière monochromatique est une lumière constituée d’une seule radiation (caractérisée par une longueur d’onde unique).

Une lumière polychromatique est une lumière constitué de plusieurs radiations (caractérisé par un ensemble continue ou non de longueurs d’onde).

Connaître les limites des longueurs d’onde dans le vide du spectre visible et les couleurs correspondantes.

Dans le vide, le spectre de lumière visible s’étend grosso modo de 400 (violet) à 800 nm (rouge). Pour les plus pointilleux, on pourra retenir de 380 à 780 nm.

Situer les rayonnements ultraviolets et infrarouges par rapport au spectre visible.

Comme son nom l’indique, les Ultra-violet sont au-delà du violet, c’est à dire en-dessous de 400 nm et les infra-rouges sont au-delà du rouge, au-dessus de 800 nm.

Savoir que la lumière se propage dans le vide et dans les milieux transparents.

Sans blague ? Non plus sérieusement, « la lumière se propage dans le vide » n’est pas si évident (voir l’article sur la nature de la lumière). Contrairement aux ondes matérielles, la lumière n’a pas besoin de matière pour se propager.

En ce qui concerne les milieux transparents, c’est la définition même : un milieu est dit transparent s’il n’est pas opaque à la propagation de la lumière.

Savoir que la fréquence d’une radiation monochromatique ne change pas lorsqu’elle passe d’un milieu transparent à un autre.

Celui-là n’est pas si évident. Lorsque la lumière passe d’un milieu à un autre, c’est la fréquence qui est inchangée, la longueur d’onde, elle, est modifiée. Voyons cela d’un peu plus prêt :

Imaginons une radiation monochromatique de longueur d’onde 450 nm dans le vide qui traverse un milieu d’indice n=1,5. La fréquence de cette radiation est ? = 6,67.1014 Hz (calculé plus haut). Dans le milieu d’incide n=1,5 cette fréquence est inchangée. Par contre, sa vitesse de propagation est diminuée d’un facteur 1,5.

Comment ça ?

Mais oui, rappelez-vous de vos cours de 2de, l’indice est défini par n=c/v donc v=c/n. Dans un milieu d’indice 1,5 la vitesse est 3,00.108/1,5 = 2,0.108 m/s (Vous avez remarqué pour les chiffres significatifs ?).
Ainsi, en vertu de la relation ??= c/?, la longueur d’onde de la radiation dans le milieu d’indice 1,5 est ?? = 2,0.108/6,67.1014 = 3,0.10-7 m = 300 nm et non pas 450 nm. Ce calcul est relativement important. Je vous invite à bien le refaire.

Savoir que les milieux transparents sont plus ou moins dispersifs.

Rappelons-nous qu’un milieu dispersif est un milieu dans lequel la vitesse de propagation d’une onde dépend de la fréquence de l’onde. Par conséquent, dans un milieu dispersif, l’indice n dépend de la fréquence. Ainsi, pour une lumière polychromatique qui traverse un milieu dispersif, chaque radiation monochromatique est réfracté d’une manière différente (en vertu de la loi de Snell-Descartes, apprise en 2de : n1.sin i1=n2.sin i2).

Sous certaines conditions, en particulier avec un prisme, une lumière polychromatique est dispersée en ses différentes couleurs à la sortie du prisme :

Faut-il connaître la relation de Snell-Descartes ? A priori, non. D’ailleurs dans les 2 sujets cités plus haut, elle est donnée. Par contre, il est bon de savoir ce qu’elle veut dire.

En l’occurence, un dessin vaut mieux qu’un long discours :

Refraction_frn1.sin?1=n2.sin?2

Réactions d’estérification et hydrolyse : ce qu’il faut en retenir

Il paraîtrait que je ne fais pas assez d’articles sur les connaissances exigibles de chimie. En voici donc un pour remédier à cela. N’oubliez pas, les connaissances exigibles sont celles qui sont nécessaires et à priori suffisantes pour obtenir une bonne note sur une épreuve de bac. On doit donc toujours commencer par cela et également, une fois les révisions effectuées, finir par cela pour vérifier ses connaissances.

Comme d’habitude, on trouvera ci-dessous les connaissances exigibles du programme officiel en gras suivi de mon commentaire.

  • Reconnaître dans la formule d’une espèce chimique organique les groupes caractéristiques : – OH, – CO2H, – CO2R, – CO – O – CO –.

– OH : les alcools. Nom : …-ol. Ex. : CH3-CH2-CH(OH)-CH3 est le butan-2-ol

– CO2H : acides carboxylique. Nom : acide ….-oïque. Ex. : CH3-CH2-COOH est l’acide propanoïque

– CO2R : esters. Nom : …-oate de …yle. Ex. : CH3-COO-CH3 est l’éthanoate de méthyle

– CO – O – CO – : anhydride d’acide. Nom : anhydride …oïque Ex. : H-CO-O-CO-CH3 est l’anhydride éthanoïque méthanoïque

  • Écrire l’équation des réactions d’estérification et d’hydrolyse.

Réaction d’estérification :

R-COOH + R’-OH = R-COO-R’ + H20

ac. carbo. + alcool = ester + eau

Hydrolyse, la même chose à l’envers :

R-COO-R’ + H20 = R-COOH + R’-OH

ester + eau = ac. carbo. + alcool

  • À partir de la formule semi-développée d’un ester, retrouver les formules de l’acide carboxylique et de l’alcool correspondants.

Pour trouver l’acide carboxylique et l’alcool correspondant, on « coupe » (mentalement) l’ester après le deuxième oxygène et on met un hydrogène du côté du COO et un groupement hydroxyle HO de l’autre côté : R-COO-R’ est issu de R-COOH et HO-R’.

Ainsi, l’éthanoate de méthyle CH3-COO-CH3 est issu l’acide éthanoïque CH3-COOH et du méthanol CH3-OH

  • Savoir nommer les esters comportant cinq atomes de carbone au maximum.

Pour nommer on utilise toujours les mêmes règles :

  1. 1 C ? méth-
    2 C ? éth-
    3 C ? prop-
    4 C ? but-
    5 C ? pent-

  2. le nom de l’ester …-oate de …-yle est formé à partir des chaînes les plus longues

  3. Les groupements alkyle (-CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, etc.) se comptent à partir du groupement -COO-

Ce qui donne quelque chose comme :

CH3-CH2-CH(CH3)-COO-CH2-CH3 se prénomme 2-méthyle butanoate d’éthyle

  • Savoir que les réactions d’estérification et d’hydrolyse sont inverses l’une de l’autre et que les transformations associées à ces réactions sont lentes.

Tout est dit, que rajouter ? Peut-être peut-on rappeler que puisqu’elles sont lentes, on peut améliorer la cinétique en augmentant la température. Ce qui justifie l’usage du montage à reflux pour faire une estérification.

Tiens, d’ailleurs, à ce propos, une question classique : quel est l’intérêt du reflux dans ce montage ? La réponse est : conserver les réactifs et les produits de la synthèse dans le milieu réactionnel.

  • Savoir qu’un catalyseur est une espèce qui augmente la vitesse d’une réaction chimique sans figurer dans l’équation de la réaction et sans modifier l’état d’équilibre du système.

Il me semble qu’il n ‘y a pas grand chose à rajouter. Si ce n’est que l’une des questions classique des sujets est : est-il intéressant d’augmenter la quantité du catalyseur pour augmenter le rendement de la réaction ? La réponse est non puisque le catalyseur ne modifie pas l’état d’équilibre du système.

  • Savoir que l’excès de l’un des réactifs et/ou l’élimination de l’un des produits déplace l’état d’équilibre du système dans le sens direct.

Ça, on le savait déjà puisqu’on l’a appris dans le chapitre sur les équilibres chimiques : lorsqu’on perturbe un équilibre chimique, le système évolue toujours de sorte à éliminer la cause de la perturbation. Ainsi, lors d’un excès de réactif, le système chimique tend à consommer le réactif en excès en déplaceant l’équilibre dans le sens direct. De la même façon, en éliminant un des produits, on maintient le quotient de réaction inférieur à sa valeur d’équilibre ([produit]=0 -> Qr=0) et le système évolue dans le sens direct jusqu’à avoir consommé tous les réactifs. Dans les deux cas, le rendement (quantité de produit obtenu sur la quantité de produit que l’on pourrait obtenir si la réaction était totale) est amélioré.

ondes mécaniques progressives périodiques : ce qu’il faut en retenir

Les connaissances et savoir-faire exigibles du programme officiel sont essentielles pour réussir son année de terminale. Comment réussir son épreuve de physique à coup sûr ? En les connaissant sur le bout des doigts. Après les ondes mécaniques progressives, voyons les ondes mécaniques progressives périodiques :

Reconnaître une onde progressive périodique et sa période.

Une onde périodique est caractérisée par le fait que chaque point a un mouvement périodique :

corde de Melde

La période de l’onde est la période du mouvement de chaque point. On la note T. Attention, à ce niveau, le mouvement n’est pas forcément sinusoïdal (comme sur l’image), cela peut-être n’importe quel autre mouvement périodique.

Définir pour une onde progressive sinusoïdale, la période, la fréquence, la longueur d’onde.

Une onde progressive sinusoïdale est une onde telle que tous les points du milieu ont un mouvement sinusoïdal. Comme dans le cas général, la période T est la période du mouvement d’un point, la fréquence f est l’inverse de la période : T=1/f

Puisque le mouvement des points est périodique, certains points sont en phase (c’est  dire qu’ils ont le même mouvement à chaque instant). La distance la plus petite entre deux points en phase est la longueur d’onde, notée ?.

Connaître et utiliser la relation ? =v T, connaître  la signification et l’unité de chaque terme, savoir justifier cette relation par une équation aux dimensions.

On peut démontrer que la longueur d’onde telle qu’elle a été définie précédemment est la distance parcourue par l’onde pendant une période temporelle. Ainsi, ? =v.T où ? est la longueur d’onde (en m), v, la célérité de l’onde (en m/s) et T, la période (s). On vérifie aisément que v.T a pour unité des mètres ce qui correspond bien à l’unité de la longueur d’onde.

Exemple d’utilisation de cette relation : les ondes sonores audibles ont une célérité de 340 m/s et une fréquence comprise entre 20 Hz et 20 kHz. Ainsi, en utilisant ? = v.T = v/f, on peut montrer que leur longueur d’onde est comprise entre 340/20000=1,7 cm (pour les aïgues) et 17 m (pour les basses).

Savoir, pour une longueur d’onde donnée, que le phénomène de diffraction est d’autant plus marqué que la dimension d’une ouverture ou d’un obstacle est plus petite.

Le phénomène de diffraction peut se résumer ainsi :

diffractionL’angle de diffraction ? (défini dans le schéma ci-dessous) est de l’ordre de ?/a où a est la largeur de la fente.anglediffraction

Ainsi, plus la fente est petite, plus le rapport ?/a est grand, donc plus la diffraction est marquée.

Définir un milieu dispersif.

Un milieu dispersif est un milieu tel que la vitesse dépend de la fréquence.

Exploiter un document expérimental (série de  photos, oscillogramme, acquisition de données avec un ordinateur…) : détermination de la période, de la fréquence, de la longueur d’onde.

Pour s’entraîner à cette compétence, rien de tel qu’un petit sujet de bac, par exemple : la seconde partie d’Indonésie 2003 (merci labolycee.org) ou l’épreuve de bac blanc proposée par le webpedagogique.com en 2006

Reconnaître sur un document un phénomène de diffraction.

Par exemple, comment expliqueriez-vous la photo ci-dessous ?

Corrigé physique-chimie bac 2009

Les voici, les voilà, ils sont encore tout chaud, à peine sortis du four… J’espère qu’il n’y a pas d’erreur…

Beaucoup de calculs cette année, forcément on avait droit à la calculatrice, donc j’espère que vous avez fait attention aux chiffres significatifs. Quelques questions un peu spéciales qui auront peu-être posé quelques petits problèmes…

Orientation post-bac : perdu entre « oui », « oui mais » et « non mais » ?

C’est demain la première phase d’appel sur le site admission post bac. Un choix d’orientation vous sera proposé en fonction de votre dossier. Vous êtes perdu entre les « oui », les « oui mais », les « non » et les « non mais » ? Cette présentation d’étude de cas d’une élève de TS, proposé par l’académie de Lyon, vous aidera peut-être à y voir plus clair :

Pour les TL, TES, TSTG et bac pro comptable, voyez cette présentation :

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