Archives CPGE PTSI Follereau (2019-20, 2020-21)/

Optique

Chapitre 1 : Modéliser la lumière

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• TD (lien) et correction.
• Autre exercice (lien) : réfractomètre d'Abbe, et correction.
• TP 1 (lien) : réflexion totale, réfraction.
• I - Théorie ondulatoire :
  • Spectres d'émission de nombreux éléments. Autres spectres.
  • Image aérienne de la houle illustrant la diffraction d'ondes (lieu sur Google map).
• II - Théorie de l'optique géométrique :
  • Animation sur la réfraction et la réflexion lors d'un changement de milieu. (une autre)
  • Principe du mirage optique (lien). Pour aller plus loin : une animation qui permet de simuler un profil de densité quelconque dans l'atmosphère.
  • Les fourmis suivent la loi de la réfraction.
• Fiche de début de chapitre (ancien programme) (lien), TD (lien) et correction, Vidéo présentant des animations d'interférences dans le cas d'objets classiques (des billes), d'onde (vagues, lumière, son), et des objets quantiques (comme les photons) et Vidéo d'une expérience d'interférences photon par photon.

Chapitre 2 : Optique géométrique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche pour les constructions avec lentille (lien) et correction.
• TD (lien) et correction.
• DM (lien) : appareil photographique numérique, et correction.
• Animation illustrant le fait que couper les rayons tapant sur le bord de la lentille permet de s'approcher du stigmatisme.
• Animation : lentille et rayons. Et une autre.
• Animation pour la méthode de Bessel (exercice du TD).
• TP 2 (lien) : mesures de focales.
• TP 3 (lien) : appareil photo et lunette astronomique.
• TP 4 (lien) : spectres et goniomètre. Annexe réglages.
  Animation minimum de déviation (pour une longueur d'onde fixée, faire tourner le prisme) (lien).
  (autre animation prisme (lien).)
  Une démonstration de la formule du minimum de déviation (lien).
• Anciens TP :
  • TP (lien) : réflexion totale, lentilles minces.
  • TP (lien) : mesures de focales.
  • TP (lien) : lunette astronomique.
  • TP (lien) : spectres ; microscope.

Structure de la matière

Divers documents et liens

• La société chimique de France met à disposition des données physiques, chimiques, ou concernant l'utilisation et la production industrielle de diverses espèces chimiques.
  Et un autre exemple de site avec des données. Ou encore ici (site nist).

Chapitre 1 : Structure de l'atome, classification périodique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• Une classification périodique des éléments. Et celle donnée en cours (lien).
• Un site qui retrace l'histoire de la construction de la table : lien.

Chapitre 2.1 : Structure des molécules

• Fiche de début de chapitre et TD (lien).
• Correction du TD (lien).
• Lien vers un outil de visualisation en ligne de molécules, et un autre.

Chapitre 2.2 : Relations entre structure des molécules et propriétés macroscopiques

• Fiche de début de chapitre et TD (lien), et version complétée.
• Correction du TD (lien).

Chapitre 3 : Structure des cristaux (cristallographie)

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Compléments sur le cours (lien).
• TD (lien) et correction.
• DM (cf énoncé TD, lien) : oxyde de zirconium, et correction.
• Vidéo par microscopie de la formation d'un cristal (lien).
• Lien vers un outil de visualisation en ligne de structures cristallines. Pour une CFC tester l'or, pour une cubique centrée tester le fer, enfin, NaCl est sous le nom de halite.

Ancien programme

Électrocinétique

Chapitre 1 : Circuits électriques en régime quasi-stationnaire

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• Effets de l'électricité sur le corps humain (lien).
• DM (cf énoncé TD, lien) : lampe de poche, et correction.
• TP 5 (lien) : mesure de caractéristiques, résistances d'entrée et de sortie.
• TP 8 (lien) (2019) : mesure de caractéristiques.
• TP 9 (lien) (2019) : capteur de lumière ; résistances d'entrée et de sortie.

Étude des systèmes linéaires

Chapitre 1 : Régime transitoire des systèmes du 1^er ordre

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM (lien) : charge d'une bobine en dérivation, ainsi que les parties IV, V et VII de la fiche méthode de mathématiques, et correction. Correction de la partie maths : ici.
• TP 6 (lien) : régime transitoire du circuit RC.

Chapitre 2 : Oscillateur harmonique (systèmes du 2^nd ordre non amortis)

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM (cf énoncé TD) : étude énergétique d'un circuit LC, et correction.
• Animation permettant de visualiser un signal harmonique et de modifier ses paramètres.
• Animation du système masse-ressort horizontal.
• TP 8 (lien) : système masse-ressort et circuit LC.

Chapitre 3 : Régime transitoire des systèmes du 2^nd ordre (oscillateurs amortis)

• Fiche de début de chapitre (lien), version en partie complétée et correction des EC.
• TD (lien) et correction.
• TP 9 (lien) : régime transitoire du circuit RLC.
• Autres exercices (lien) et correction.
• Animation permettant le tracé du portrait de phase du système masse-ressort vertical.
  Ce site utilise l'équation sous la forme $\ddot{x} + 2\lambda\dot{x} + \omega_0^2 x = 0$. Le lien avec celle du cours impose donc que $2\lambda = \dfrac{\omega_0}{Q}$. La limite entre les régimes est alors pour $\lambda = \omega_0$.
• Vidéo du système masse-ressort vertical avec plus ou moins de frottements (air, eau, glycérol).

Chapitre 4.0 : Signaux périodiques

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• Animation permettant de visualiser un signal harmonique et de modifier ses paramètres.
• Animation montrant la reconstitution d'un signal à partir de son spectre.
• Autre animation montrant le spectre de sons produits par des instruments de musique.

Chapitre 4 : Régime sinusoïdal forcé

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• TP 10 (lien) : impédance d'une bobine réelle (et exemple de résultat).
• TP 11 (lien) : résonance du circuit RLC.
• Vidéo de systèmes mécaniques forcés entrant en résonance.
  Idem avec un verre.

Chapitre 5 : Filtrage

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM (lien) : étude d'un sismomètre, et correction.
• TP 12 (lien) : diagramme de Bode et réponse en fréquence.
• TP 13 : action d’un filtre sur un signal périodique (voir rubrique informatique).
• TP 16 (lien) : mise en cascade de filtres.

Mécanique

Chapitre 1 : Introduction à la mécanique du point

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• DM 2020 (lien) : chute libre avec frottements, et correction. Le code Python de résolution est ici.
• TP 7 (lien) : frottements fluides, et éléments de correction.
• TP (lien) (2019) : poussée d'Archimède, frottements fluides.

Chapitre 2 : Mouvements en coordonnées non cartésiennes

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• Pour les systèmes de coordonnées : lien vers les animations.
• Validité de l'approximation $\sin\theta\simeq\theta$ (lien).

Chapitre 3 : Énergie en mécanique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée (et version 2019-20).
• TD (lien), et correction.
• TP 17 et DM (lien) : balle rebondissante, correction.
• TP (lien) : mesures de $g$.

Chapitre 3 (suite) : Énergie en mécanique, mouvements conservatifs à 1D

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (cf fin poly cours), et correction.
• TP 18 : étude de la période du pendule simple (résolution d'équations avec odeint, voir rubrique informatique).

Chapitre 4 : Mouvement des particules chargées

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche de début de chapitre (version ancien programme) (lien).
• TD (lien), et correction.
• DM (cf énoncé TD : lien) : spectromètre de masse, et correction.

Chapitre 5 : Théorème du moment cinétique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version avec EC corrigés
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : EC1, EC2 et EC3.
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : I, II et III.

Chapitre 6 : Mouvement dans un champ de force centrale

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : EC2, EC3 et EC4.
  
• - Animation illustrant les lois de Kepler et les trajectoires des planètes à l'échelle
  - Paramètres orbitaux des planètes et planètes naines du système solaire.
  - Simulation du système solaire.
  - Animation de mouvement elliptique
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : I et III, IV et V.
  Une vidéo des mouvements des étoiles autour du trou noir au centre de la galaxie. L'année est en haut à droite. Lien vers la page hôte.

Chapitre 7 : Mécanique du solide

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : EC1, EC2 et EC3.
• TD (lien) et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : I (ancien), I et II.
• Vidéo illustrant la conservation du moment cinétique (cf TD III et IV), et une autre.
• TP 24 (lien) : modèles du pendule, et éléments de correction.

Ondes

Chapitre 1 : Phénomènes ondulatoires

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction. Vidéo pour l'exercice II.
• Animation 1 montrant la perturbation engendrée par une onde progressive.
• Animation 2 permettant de visualiser une onde progressive monochromatique, et une autre (animation 3).
• Une autre avec une corde, en particulier on peut placer deux capteurs et voir le déphasage entre les deux signaux enregistrés en fonction de l'éloignement des capteurs.

Chapitre 2 : Phénomènes d'interférences

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• Animation 1 : simulation de l'expérience de la cuve à ondes, et principe de fonctionnement de la cuve.
• Animation 2 : somme de deux cosinus.
• Animation 3 : fentes d'Young.
• TP 14 (lien) : ondes ultrasonores et célérité du son.
• TP 15 (lien) : interférences en optique.

Champ magnétique et induction

Chapitre 1 : Champ magnétique - propriétés et actions

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : EC1, EC2 et EC3.
• Vidéo rail de Laplace (lien Youtube).
  Vidéo rail champ tournant (lien Youtube).
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : I, II et III.

Chapitre 2 : Induction - circuit fixe et $\vec{B}$ variable

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : EC1, EC2 et EC3.
• Vidéo phénomène induction (lien Youtube).
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : I, II et III.
• TP 25 (lien) : champ magnétique et mesures.
  Autre manip : aiguille tournante.
• Interrogation de cours, et correction.
• TD de révision (lien), et correction.

Chapitre 3 : Induction et conversion de puissance

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2021 : EC1, EC2 et EC3.
• TD (lien), et correction.
• TD - moteur synchrone : vidéo entrainement aiguille aimantée salle de TP (lien), et animation (lien, lien site source).
• Compléments sur les dispositifs étudiés (lien).
• Programme avant 2021 :
  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien), et correction.
    Vidéos associées : I, II, III, IV, V (q1 et 2) et V (q3 et 4).
  • TD III - moteur à courant continu : animation (lien et cf cours pour légende, lien site source).
    TD IV - moteur synchrone : vidéo entrainement aiguille aimantée salle de TP (lien), et animation (lien, lien site source).
    TD V - moteur asynchrone : vidéo moteur salle TP (lien), et une autre sur Youtube (lien).
  • Compléments sur les dispositifs étudiés (lien).

Thermodynamique

Chapitre 1 : Décrire l'état d'un système thermodynamique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche pour la partie IV (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• Exemple de tables de données thermodynamiques pour l'eau (lien externe).

Chapitre 2 : Échanges d'énergie $-$ le premier principe

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche de début de chapitre (programme avant 2021) (lien).
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : I (partie 1), I (partie 2), II, III, IV.
• Une vidéo de compression brutale, donc adiabatique ou $T$ augmente (loi de Laplace) et qui enflamme une mèche (lien externe).
• Interrogation de cours, et correction.
• DM (lien) : façon optimale de pomper, et correction.
• TP 26 (lien) : calorimétrie.

Chapitre 3 : Dégradation de l'énergie $-$ le second principe

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : introduction, EC1, EC2, EC3.
  
• Fiche de début de chapitre (programme avant 2021) (lien).
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : I, II.
• DM 2019 : effet Joule et création d'entropie, cf TD.

Fiche mémo chapitres 1 à 3 (lien)

Chapitre 4 : Changements d'état des corps purs

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : introduction, EC1, manipulations, diagramme pv, EC2, EC3, EC4.
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : I, II, III question 1 et III questions 2 et 3.
• Interrogation de cours, et correction.
• Animation du tracé d'un diagramme de Clapeyron (lien, obsolète). Il s'agit de la première animation (cliquer sur la loupe).
• Expérience de passage vers l'état supercritique du CO2 (lien youtube).
• Expérience de solidification d'une chaufferette chimique (lien youtube).
• TP 27 (lien) : calorimétrie.

Chapitre 5 : Machines thermiques

• Fiche de début de chapitre (lien), et version avec EC corrigés.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : introduction (à regarder en deux étapes), EC1, EC2, EC3, EC4.
• Fiche machines thermiques (lien).
• TD (lien), et correction.
  Lien vers l'animation exercice IV
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : I, II, III, IV.
• Suite du TD (lien), et correction.
• DM (lien) : moteur Diesel, et correction.
• Document sur le moteur de Stirling présenté en cours (lien).
  Deux vidéos associées : avec une tasse d'eau chaude, et avec un pac de glace.
  Et enfin, vous pouvez fabriquer votre propre moteur de Stirling : voir par exemple ici ou bien là (avec en plus des explications claires sur le fonctionnement).
• TP 28 : pompe à chaleur (lien).

Transformations de la matière

Divers documents et liens

• Des diagrammes E-pH sur www.crct.polymtl.ca.
• Document sur la sécurité et les pictogrammes en TP de chimie (lien).
• Documents de la rubrique TP sur la conductimétrie, l'absorbance, les titrages.

Chapitre 0 : Révision sur les bilans de matière

• TD (lien).

Chapitre 1 : Cinétique des réactions chimiques

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• TP 18 (lien) : cinétique (hydrolyse de tBuCl), suivie par conductimétrie.
• TP 19 (lien) : cinétique (iodure et eau oxygénée), suivie par spectrophotométrie, et exemples de résultats.

Chapitre 2 : Équilibre chimique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• Fiche récapitulant le vocabulaire des systèmes chimiques (lien).
• TD (lien), et correction.
• DM : exercice V du TD.
• TP 20 (lien) : détermination du $K_A$ de l'acide éthanoïque, et éléments de correction.

Chapitre 3 : Réactions acide-base

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : EC1, EC2, EC3, EC4 et EC5.
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : I, II et III.
• TP 21 (lien) : titrage d'un mélange d'acides ; protocole. Cf TD et sa correction pour la théorie.

Chapitre 4 : Réactions de précipitation

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : EC1, EC2, EC3 et EC4.
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : I, II et III.
• TP 22 (lien) : titrage des ions $\mathrm{Cl^{-}}$ par la méthode de Fajan ; photographies avant/après l'équivalence ; correction.

Chapitre 5 : Réactions d'oxydoréduction

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : EC1 et EC2, EC3, EC4 et EC5.
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos réalisées lors du confinement 2020 : I, II, III et IV.
• Compléments sur le lien structure de Lewis et n.o. (lien).
• TP 28 (lien) : titrage potentiométrique (cérium et fer).

Chapitre 6 : Diagrammes E-pH

• Fiche de début de chapitre (lizn), et version complétée.
  Pour les absents, vidéos de l'année dernière : EC1, EC2 et EC3.
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos de l'année dernière : I, II et III
• TP 29 (lien) : titrage indirect de l'eau de Javel, et correction.