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

Partie I : Signaux et ondes

Chapitre 1 : Signal et spectre

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM 1 (lien) : étude d'un signal triangle, 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 2 : Phénomènes ondulatoires

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM 2 (lien) : interférences en acoustique, et correction.
• Animation 1 montrant la perturbation engendrée par une onde progressive.
• Animation 2 permettant de visualiser une onde progressive monochromatique, et une autre (animation 3), et une autre avec une corde.
• Animation montrant une onde acoustique et permettant de placer deux capteurs : on peut ainsi voir le déphasage entre les deux signaux enregistrés en fonction de l'éloignement des capteurs.
• Vidéo de l'expérience de la corde de Melde. Vidéo figures de Chladni.
• Animation 4 concernant l'interprétation d'une onde stationnaire comme la somme de deux ondes progressives.
• Animation 5 : simulation de l'expérience de la cuve à ondes, et principe de fonctionnement de la cuve.
• Image aérienne de la houle illustrant la diffraction (lieu sur Google map).
• TP 2 (lien) : ondes ultrasonores et célérité du son.
• TP 3 (lien) : corde de Melde.

Partie II : Optique

Chapitre 1 : Modéliser la lumière

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• Autre exercice (lien) : réfractomètre d'Abbe, et correction.
• Les fourmis suivent la loi de la réfraction.
• I - Théorie ondulatoire :
  • Page web qui répertorie les spectres d'émission de nombreux éléments (utiliser Firefox). Autres spectres.
• II - Théorie corpusculaire :
  • 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). Y est aussi abordé la notion (hors programme) d'influence d'un observateur.
  • Vidéo d'une expérience d'interférences photon par photon.
• III - Théorie de l'optique géométrique :
  • Animation sur la réfraction et la réflexion lors d'un changement de milieu.
  • Principe du mirage optique (lien). Pour aller plus loin : une animation qui permet de simuler un profil de densité quelconque dans l'atmosphère.

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 4 (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 4 (lien) : réflexion totale, lentilles minces.
• TP 5 (lien) : mesures de focales.
• TP 6 (lien) : lunette astronomique.
• TP 7 (lien) : spectres ; microscope.
• TP 7 (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).)

Partie III : 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 : Description quantique de la matière

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• 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, les atomes, etc.). Y est aussi abordé la notion (hors programme) d'influence d'un observateur.
  Autre lien vers des compléments (pas au programme mais intéressant) sur l'expérience des fentes d'Young : lien.

Chapitre 2 : Structure de l'atome, classification périodique

• Fiche de début de chapitre (lien), et version complétée.
• TD (lien) et correction.
• Une classification périodique des éléments. Et celle donnée en cours (lien).
• Un site qui retrace l'histoire de la construction de la table : lien.
• Expérience montrant la réactivité comparée des alcalins dans l'eau (vidéo). Une autre avec une mise en scène "show télé". L'explication de pourquoi cela explose.
• Exemples de diagrammes d'énergie pour H et Na (lien).

Chapitre 3 : Structure des molécules, solvants

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM 5 et 6 (lien) : autour du monoxyde de carbone, et entraînement au calcul, et correction.
• Lien vers un outil de visualisation en ligne de molécules, et un autre.

Chapitre 4 : Structure des cristaux (cristallographie)

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien) et correction.
• DM 17 (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.

Partie IV : Électrocinétique

Chapitre 1 : Circuits électriques en régime quasi-stationnaire

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

Partie V : Étude des systèmes linéaires

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

• Fiche de début de chapitre (lien).
• TD (lien).
• DM 6 (lien) : charge d'une bobine en dérivation, et correction.
• TP 10 (lien) : régime transitoire du circuit RC.

Chapitre 2 : Oscillateurs harmoniques (systèmes du 2^nd ordre non amortis)

• Fiche de début de chapitre (lien).
• TD (lien) et correction.
• DM 8 (cf énoncé TD) : étude énergétique d'un circuit LC, et correction.
• Animation permettant le tracé du portrait de phase du système masse-ressort vertical.
• Animation du système masse-ressort horizontal.

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

• Fiche de début de chapitre (lien), et correction de certains EC.
• TD (lien) et correction.
• DM 9 (cf énoncé TD) : circuit RLC parallèle, et correction.
• TP 11 (lien) : régime transitoire du circuit RLC.
• 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 : Régime sinusoïdal forcé

• Fiche de début de chapitre (lien).
• TD (lien) et correction.
• TP 12 (lien) : impédance d'une bobine réelle (et exemple de résultat).
• TP 13 (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 12 (lien) : étude d'un sismomètre, et correction.
• TP 14 (lien) : diagramme de Bode et réponse en fréquence.
• TP 15 (lien) : mise en cascade de filtres.

Partie VI : 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 7 (lien) : chute libre avec frottements, et correction. Le code Python de résolution est ici.
• TP 11 (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.
• DM 10 (cf énoncé TD : lien) : gravité artificielle, enroulement ficelle, 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.
  Le code Python de résolution pour le pendule est ici.
• DM 11 (cf énoncé TP, lien) : balle rebondissante, correction.
• TP 16 (lien) : balle rebondissante. .
• TP 17 (lien) : mesures de $g$.

Chapitre 4 : Mouvement des particules chargées

• Fiche de début de chapitre (version ancien programme) (lien), et version en partie complétée.
• TD (lien), et correction.
• DM 12 (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
  Vidéos associées : EC1, EC2 et EC3.
• TD (lien), et correction.
  Vidéos associées : I, II et III.

Chapitre 6 : Mouvement dans un champ de force centrale

• Fiche de début de chapitre (lien), et version en partie complétée.
  Vidéos associées : 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.
  Vidéos associées : I et II, III et IV.
  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.
  Vidéos associées : EC1, EC2 et EC3.
• TD (lien) et correction.
  Vidéos associées : I, II et III.
• Vidéo illustrant la conservation du moment cinétique (cf TD IV), et une autre.
• TP 23 (lien) : modèles du pendule, et éléments de correction.

Partie VII : 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.
• 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.
  Vidéos associées : EC1, EC2, EC3, EC4 et EC5.
• TD (lien), et correction.
  Vidéos associées : 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.
  Vidéos associées : EC1, EC2, EC3 et EC4.
• TD (lien), et correction.
  Vidéos associées : 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 (sans EC corrigés, avec EC corrigés).
  Pour les absents, vidéos associées : EC1 et EC2, EC3, EC4 et EC5.
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos associées : 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 (sans EC corrigés, avec EC corrigés).
  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.

Partie VIII : Thermodynamique

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

• Fiche de début de chapitre (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.
• TD (lien), et correction.
  Vidéos de correction : I (partie 1), I (partie 2), II, III, IV.
• Interrogation de cours, et correction.
• DM (cf énoncé TD 2019) : façon optimale de pomper, et correction.
• Une vidéo de compression brutale, donc adiabatique ou $T$ augmente (loi de Laplace) et qui enflamme une mèche (lien externe).
• 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 associées : introduction, EC1, EC2, EC3.
  
• TD (lien), et correction.
  Pour les absents, vidéos associées : 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.
  Vidéos associées : introduction, EC1, manipulations, diagramme pv, EC2, EC3, EC4.
• TD (lien), et correction.
  Vidéos associées : 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.
  Vidéos associées : introduction (à regarder en deux étapes), EC1, EC2, EC3, EC4.
• Fiche machines thermiques (lien).
• TD (lien), et correction.
  Lien vers l'animation exercice IV
  Vidéos associées : I, II, III, IV.
• Suite du TD (lien), et correction.
• DM (lien) (2019) : 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).

Partie IX : Champ magnétique et induction

Chapitre 1 : Champ magnétique - propriétés et actions

• Fiche de début de chapitre (sans EC corrigés, avec EC corrigés)
  Vidéos associées : EC1, EC2 et EC3.
• Vidéo rail de Laplace (lien Youtube).
  Vidéo rail champ tournant (lien Youtube).
• TD (lien), et correction.
  Vidéos associées : I, II et III.
• Interrogation de cours

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

• Fiche de début de chapitre (sans EC corrigés, avec EC corrigés)
  Vidéos associées : EC1, EC2 et EC3.
• Vidéo phénomène induction (lien Youtube).
• TD (lien), et correction.
  Vidéos associées : I, II et III.
• Interrogation de cours, et correction.
• TD de révision (lien), et correction.
• TP 25 (lien) : champ magnétique et mesures.

Chapitre 3 : Induction et conversion de puissance

• Fiche de début de chapitre (sans EC corrigés, avec EC corrigés).
  Vidéos associées : EC1, EC2 et EC3.
• 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).