Quelques conseils pour réviser la physique

Posted on by Cédric Lémery
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 science nous explique [enfin] comment ne pas renverser son café en marchant !

Posted on by Cédric Lémery
CREDIT: H.C. Mayer and R. Krechetnikov

Vous êtes vous déjà demandé pourquoi il était si dur de marcher avec une tasse de café (ou de tout autre liquide) sans en renverser ? Et surtout, comment remédier à ce problème aussi universel que celui de la tartine qui tombe toujours du côté de la confiture ?

Une équipe de chercheurs en physique des fluides de l’université de Californie à Santa Barbara s’est aussi posé ces questions et voici quelques éléments de leurs réponses.

Tout d’abord, quelle est l’origine du problème ? Lors du déplacement de la tasse, un mouvement de balancier est créé à la surface du café et une vague se forme. Celle-ci rebondit régulièrement sur les parois de la tasse et le mouvement périodique de cette dernière créé par le marcheur a tendance à amplifier cette vague, de sorte qu’elle finit par passer par dessus bord et « Aïe, ça brûle ! ». Ce phénomène intervient généralement entre le septième et le dixième pas. Mais attendez, une minute : des oscillations libre à la surface et une excitations par le mouvement du marcheur, « c’est de la résonance, m’sieur ! ». Tout à fait, cher élève de terminale S, vous avez bien compris votre cours : la résonance a une fois de plus frappé (voir quelques vidéos de résonance pour vous rafraîchir la mémoire).

CREDIT: H.C. Mayer and R. Krechetnikov

Bien, nous avons compris l’origine du problème, maintenant comment y remédier ? Plusieurs solutions sont préconisées par l’équipe de l’université de Santa Barbara :

  • Marchez doucement : les buveurs de café ont tendance à accélérer pour atteindre plus rapidement leur destination, espérant prendre de cours la maudite vague sauteuse de bord de tasse à café. Bien mal leur en prend, il a, en effet, été scientifiquement prouvé que plus on cherche à marcher vite, plus on se rapproche de la fréquence propre du mouvement du café ce qui a pour conséquence d’amplifier la vague.
  • Regardez la tasse, pas vos pieds : les chercheurs ont trouvé que les participants volontaires à l’expérience renversait plus souvent du café lorsqu’il regardait leur pied que la tasse. L’explication est la suivant : en regardant la tasse, le marcheur a tendance à ralentir, de plus, il réduit naturellement les vaguelettes créées par son mouvement (en physique des fluides, on dit qu’il réduit le bruit de fond). A ce point de l’étude, j’aimerais ajouter ma propre expérience que les chercheurs n’ont pas envisagé. Il me semble que l’on renverse encore moins de café en regardant au loin plutôt que sa tasse. C’est un résultat fondée sur l’expérience d’un seul et donc sujet à caution… Je vous invite, cher lecteur, à confirmer ou infirmer ce point, fort de votre propre expérience.
  • Accélérez graduellement : en démarrant brusquement, une grosse vague est créée et c’est celle-ci qui finira par passer par-dessus bord.

Mais la meilleure solutions selon les auteurs serait de changer la forme des tasse à café, en s’inspirant des réservoirs de carburant anti-sloshing (ballottement) des missiles. Deux solutions sont proposées : mettre des parois souples aux tasse à café ou placer une série d’anneaux à l’intérieur des parois de la tasse, avec une forme calculée pour absorber certaines fréquences dans le mouvement du liquide.

Au fait, vous ne me croyez pas que des chercheurs ont réellement fait cette étude ? Et bien, amis anglophones, la voici, dans sa version originale. Toutes les images illustrant cet article sont tirées de l’article original.

delaphysique.com pour réviser le bac

Posted on by Cédric Lémery

delaphysique.com comporte vingt modules de physique à retrouver dans un fiction mettant en jeu un détournement d’avion. En écrivant le scénario, je n’ai pas oublié les futurs bacheliers et huit des vingt modules permettent de revoir des notions abordées en physique durant l’année de terminale S :

  • le module « qu’est-ce que le son ? » est une bonne introduction à la notion d’onde,
  • « Les bombes sales » et « une centrale nucléaire peut-elle exploser comme une bombe ? » explorent la radioactivité et les réactions nucléaires,
  • « Les satellites espions » traitent de la satellisation,
  • « Les puces RFID » sont une illustration du phénomène de résonance,
  • « le photocopieur » explique quelques notions de mécanique quantique,
  • et « comment mesurer le temps ? » vous permet de voir le chapitre du même nom que vous n’avez peut-être pas traité en classe par manque de temps.

Les spécialistes n’ont pas été oublié et le module sur « les ondes radio » correspond à l’introduction du cours sur la transmission d’informations.

Il est possible d’accéder directement à ces modules, après l’introduction, en cliquant sur « accès aux modules pédagogiques » :

 

Mouvement des satellites et des planètes : ce qu’il faut en retenir

Posted on by Cédric Lémery

Continuons avec la série des compétences et savoir-faire exigibles du programme de physique de Terminale S. Voici l’une des parties les plus compliquée du programme de physique car il y a un peu de tout : de la géométrie et des équations différentielles. Fort heureusement – si l’on peut dire – c’est tellement compliqué qu’on ne peut rien demandé de plus que ce qui est écrit ci-après.

Voyons donc les compétences exigibles sur le mouvement des planètes et des satellites c’est un fichier pdf lié car il y a beaucoup de figures et de formules.

Pour ceux qui ne passent pas le bac, voici une petite vidéo pour épater ses ami(e)s en soirée grâce à la physique. Pour les autres, interdit de lire cette vidéo tant que vous n’avez pas finit de potasser ce qu’il faut retenir du mouvement des satellites et planètes.

Image de prévisualisation YouTube

Mise en ligne de « de la physique… »

Posted on by Cédric Lémery

http://www.dailymotion.com/video/xhx23d

Plus de 2 ans de travail, une équipe de plus de 70 personnes, 80 minutes d’animations pédagogiques de physique. Ok, c’est pas le dernier pixar, mais quand même…

Au final, un court-métrage de 7min30 basé sur 20 notions de physique. Saurez-vous toutes les trouver en cliquant au bon moment ? A vous de voir sur www.delaphysique.com

Centrale nucléaire = Bombe ?

Posted on by Cédric Lémery

Au cœur d’une centrale nucléaire, c’est l’énergie de l’atome qui est libérée, comme dans une bombe. Cependant, il existe des différences d’ordre technologique telles qu’il est absolument impossible qu’une centrale explose comme une bombe. La preuve par l’image :

http://www.dailymotion.com/video/xhlsdw

Le problème avec une centrale nucléaire est la production de matériaux radioactifs ayant des conséquences dramatiques sur les organismes vivants (voir les effets biologiques de la radioactivité à court terme et à long terme). Dans une centrale, ces matériaux sont confinés dans « l’enceinte de confinement ». Les réactions nucléaires ont lieu dans l’eau, qui ralentit les neutrons et refroidit le cœur de la centrale.

Au Japon, le séisme et le tsunami qui a suivi ont endommagé les pompes qui permettent de refroidir le cœur. La production de chaleur est alors maximale et la température peut se mettre à grimper très haut de sorte à volatiliser les matériaux qui forment le cœur de la centrale. De grandes quantités de gaz sont alors relâchées dans l’enceinte de confinement et la pression se met à grimper. Parmi tous ces gaz, certains sont très réactifs avec l’oxygène de l’air, comme le dihydrogène. C’est la raison pour laquelle en cas d’incident, on peut observer des explosions, mais celles-ci sont d’ordre chimique, pas nucléaire. Lors de ces explosions, l’intégrité de l’enceinte de confinement peut être endommagée, ce qui induit la libération de matériaux radioactifs dans l’environnement de la centrale. Ce scénario catastrophe bien connu des spécialistes est celui qui a lieu en ce moment même dans la centrale Japonaise de Fukushima-Daiichi.

Remarque : la vidéo de cet article est extraite d’un site publié par LeWebPédagogique qui sera mis en ligne le 21 Mars (voir la bande annonce). L’animation pour comprendre le fonctionnement d’une centrale est diffusée par l’université du Colorado.

En avant-première mondiale…

Posted on by Cédric Lémery

Mes élèves n’arrêtent pas de me demander quand est-ce que je finirai mon commentaires des compétences et savoir-faire exigibles, surtout celles de chimie… ils aimeraient bien que je le finisse avant le bac.

Bon, promis je m’y remets courant Février, par contre, je ne garantis pas que tout sera fait d’ici le bac. D’ailleurs, si vous avez des préférences, n’hésitez à poster ici vos demandes, je commencerai par ce qui a le plus de demandes.

En attendant, voici en avant première mondiale, une première vidéo du projet qui nous occupe beaucoup au web pédagogique depuis quelques mois. Il s’agit d’une série de vidéos expliquant la physique des objets du quotidien.

En avant-première mondiale, j’ai le plaisir de vous présenter – roulement de tambour – le four à micro-onde ! – coup de cymbale

http://www.dailymotion.com/video/xffxb8

Wolfram alpha : un moteur de connaissance

Posted on by Cédric Lémery

On avait déjà google qui sait interpréter les requêtes et faire des calculs.

Quelques exemples :

  • à « c/450e-9 », google répond « 6,66205462 × 1014« 
  • avec « 350 miles » on obtient « 350 miles = 563.2704 kilometers »
  • Mais google n’est pas seulement fort en math, il est bon aussi en finance : à « 350 USD », il répond « 350 dollars américains = 252,561697 euros »

Mais il y a encore mieux que google : wolfram alpha

En math, il est capable de faire des calculs mais aussi de représenter des fonctions.  Tapons « plot x^3 – 6x^2 + 4x + 12 » et l’on obtient les réponses suivantes :

Il est aussi capable de résoudre des équations : la requête « x^3 – 4x^2 + 6x – 24 = 0 » nous apprend que l’on peut factoriser x^3 – 4x^2 + 6x – 24 sous la forme :et qu’il y a une racine réelle (x=4) et deux racines complexes (x=i sqrt(6) et x=-i squrt(6)).

Mais on n’est pas là pour parler de math, puisqu’on est sur un blog de physique…

En physique, wolfram alpha n’est pas en reste :

  • Vous voulez savoir combien de temps dure la chute d’un objet lâché à 1000 mètres de hauteur ? « time to fall 1000m » vous apprendra qu’il faut 14 secondes soit 0,24 minutes pour que l’objet atteigne le sol avec une vitesse de 140 m/s à l’arrivée.
  • « Ah ben oui, mais 140 m/s ça ne me dit rien, comment on fait pour l’avoir en km/h ? » Pas de problème, tapez « 140 m/s to km/h » et vous obtiendrez 504 km/h. Comme Wolfram alpha n’est pas avare d’informations, il vous dira aussi que cela correspond à 313,2 mph soit 272,1 noeuds (knots) c’est à dire 0,41 mach. Que c’est à peu près la vitesse d’une impulsion nerveuse, que lorsque le vent a cette vitesse, on obtient une tornade F5 sur l’échelle de Fujita, qu’à cette vitesse, il faut 7,143 seconde pour parcourir 1 km.

C’est déjà pas mal, mais pour l’instant c’est à peine mieux que google, on pourrait en voir un peu plus ?

En astronomie, en tapant « vénus« , on obtient des données orbitales (distance au soleil de 0,7 u.a. ce qui correspond à 6 minute-lumière – période orbitale de 225 jours), physiques (6052 km de rayon, soit 0,99 le rayon de la terre pour une masse 4,9.1024 kg soit 0,815 la masse de la terre avec une rotation propre de 243 jours), atmosphériques (pression de 89 atm, atmosphère constituée à 96,5 % de CO2). En prime, on obtient sa position actuelle dans le système solaire :

une petite photo :

et sa position actuelle dans la ciel :

C’est le petit point violet, à côté du soleil

En chimie, en tapant « Carbon« , on obtient la place du carbone dans la classification périodique :

Son Symbole (C), son numéro atomique (Z=6), sa phase dans les conditions normales de température (solide), sa température de fusion (3550 °C sous forme de charbon), d’ébullition (4027 °C), sa masse volumique (3,5 g/cm² pour la forme diamant), son abondance dans l’univers (0,5 %), dans la croûte (0,18 %), dans l’humain (23 %); sas isotopes stables (C12 & C13) et instables (C14).

Pour les problèmes d’optique de 1ère S et Spé physique, en tapant « lens, f=5cm, o=7cm« , ce qui revient à poser la question « pour une lentille de distance focale 5cm, quelle est l’image d’un objet situé à 7 cm devant la lentille ? » on obtient :

Pas mal, non ?

La liste d’application est énorme et dépasse largement le cadre de la physique-chimie et des sciences en général. La page d’exemple balaie les sciences dures (math, physique-chimie, SVT), les sciences de l’ingénieur, les sciences économiques et sociales mais aussi l’histoire, la géographie, la diététique, le sport, les finances, etc.

Et puis comme les physiciens ont quand même une relative ouverture d’esprit, voyons un exemples en géographie. En tapant « France » on apprend que sa superficie 550 000 km² avec 63,9 millions de personnes (soit 117 personnes par km²) qui ont une espérance de vie de 81 ans, qui parlent français (99 %) mais aussi alsacien (2,4 %), auvergnat (2,1 %), italien (1,6 %), portugais (1,2 %), breton (0,79 %) qui pratiquent le christianisme (69 %), l’islam (8,2 %), le judaïsme (1 %) et le bouddhisme (0,8 %). Économiquement, avec 2 700 milliards de dollars c’est le cinquième PIB du monde, celui-ci est de 41 200 dollars par personne ce qui met la france au 28ème rang mondial. En tapant « french« , on apprend que notre langue est parlé par 128 millions de personnes :

Je pourrait continuer cet article des heures durant tant ce moteur de recherche est inépuisable. Pour s’amuser, essayez votre prénom, vous y apprendrez combien d’américain le porte, votre date de naissance, vous saurez enfin quelle était la phase de la lune ce jour-là !