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Chapitre P1: la lumière et les couleurs
Choisir le modèle de la synthèse additive ou celui de la synthèse soustractive selon la situation à interpréter.Interpréter la couleur perçue d’un objet à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes d’absorption, de diffusion et de transmission.Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l’effet d’un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente.Illustrer les notions de synthèse additive, de synthèse soustractive et de couleur des objets.
Chapitre P2: modèles ondulatoire et corpusculaire de la lumière
Utiliser une échelle de fréquences ou de longueurs d’onde pour identifier un domaine spectral.Citer l’ordre de grandeur des fréquences ou des longueurs d’onde des ondes électromagnétiques utilisées dans divers domaines d’application (imagerie médicale, optique visible, signaux wifi, micro-ondes, etc.).Utiliser l’expression donnant l’énergie d’un photon.Exploiter un diagramme de niveaux d'énergie en utilisant les relations λ = c / f et ΔE = h.fObtenir le spectre d’une source spectrale et l’interpréter à partir du diagramme de niveaux d’énergie des entités qui la constituent.
Chapitre P3 : images et vision
Exploiter les relations de conjugaison et de grandissement fournies pour déterminer la position et la taille de l’image d’un objet-plan réel.Déterminer les caractéristiques de l’image d’un objet-plan réel formée par une lentille mince convergente.Estimer la distance focale d’une lentille mince convergente.Tester la relation de conjugaison d’une lentille mince convergente.Réaliser une mise au point en modifiant soit la distance focale de la lentille convergente soit la géométrie du montage optique.
Chapitre P4 : interactions fondamentales et champs
Interpréter des expériences mettant en jeu l’interaction électrostatique.Utiliser la loi de Coulomb.Citer les analogies entre la loi de Coulomb et la loi d’interaction gravitationnelle.Utiliser les expressions vectorielles :- de la force de gravitation et du champ de gravitation ;- de la force électrostatique et du champ électrostatique.Caractériser localement une ligne de champ électrostatique ou de champ de gravitation.Illustrer l’interaction électrostatique. Cartographier un champ électrostatique.
Chapitre P5 : énergie et puissance électriques
Relier intensité d’un courant continu et débit de charges.Expliquer quelques conséquences pratiques de la présence d’une résistance dans le modèle d’une source réelle de tension continue.Déterminer la caractéristique d’une source réelle de tension et l'utiliser pour proposer une modélisation par une source idéale associée à une résistance.Citer quelques ordres de grandeur de puissances fournies ou consommées par des dispositifs courants.Définir le rendement d’un convertisseur.Évaluer le rendement d’un dispositif.
Chapitre P6 : description d'un fluide au repos
Expliquer qualitativement le lien entre les grandeurs macroscopiques de description d'un fluide et le comportement microscopique des entités qui le constituent.Utiliser la loi de Mariotte.Tester la loi de Mariotte, par exemple en utilisant un dispositif comportant un microcontrôleur.Exploiter la relation F = P.S pour déterminer la force pressante exercée par un fluide sur une surface plane S soumise à la pression P.Dans le cas d’un fluide incompressible au repos, utiliser la relation fournie exprimant la loi fondamentale de la statique des fluides.Tester la loi fondamentale de la statique des fluides.
Chapitre P7 : ondes mécaniques
Décrire, dans le cas d’une onde mécanique progressive, la propagation d'une perturbation mécanique d'un milieu dans l'espace et au cours du temps : houle, ondes sismiques, ondes sonores, etc.Expliquer, à l’aide d’un modèle qualitatif, la propagation d'une perturbation mécanique dans un milieu matériel.Produire une perturbation et visualiser sa propagation dans des situations variées, par exemple : onde sonore, onde le long d’une corde ou d’un ressort, onde à la surface de l'eau.Exploiter la relation entre la durée de propagation, la distance parcourue par une perturbation et la célérité, notamment pour localiser une source d’onde.Déterminer, par exemple à l’aide d’un microcontrôleur ou d’un smartphone, une distance ou la célérité d’une onde.Illustrer l’influence du milieu sur la célérité d’une onde.Distinguer périodicité spatiale et périodicité temporelle.Justifier et exploiter la relation entre période, longueur d'onde et célérité.Déterminer les caractéristiques d'une onde mécanique périodique à partir de représentations spatiales ou temporelles.Déterminer la période, la longueur d'onde et la célérité d'une onde progressive sinusoïdale à l'aide d'une chaîne de mesure.Capacités numériques : Représenter un signal périodique et illustrer l’influence de ses caractéristiques (période, amplitude) sur sa représentation. Simuler à l’aide d’un langage de programmation, la propagation d’une onde périodique.Capacité mathématique : Utiliser les représentations graphiques des fonctions sinus et cosinus.
Chapitre P8 : mouvement d'un système
Utiliser la relation approchée entre la variation du vecteur vitesse d’un système modélisé par un point matériel entre deux instants voisins et la somme des forces appliquées sur celui-ci :- pour en déduire une estimation de la variation de vitesse entre deux instants voisins, les forces appliquées au système étant connues ;- pour en déduire une estimation des forces appliquées au système, le comportement cinématique étant connu.Réaliser et/ou exploiter une vidéo ou une chronophotographie d’un système modélisé par un point matériel en mouvement pour construire les vecteurs variation de vitesse. Tester la relation approchée entre la variation du vecteur vitesse entre deux instants voisins et la somme des forces appliquées au système.Capacité numérique : Utiliser un langage de programmation pour étudier la relation approchée entre la variation du vecteur vitesse d’un système modélisé par un point matériel entre deux instants voisins et la somme des forces appliquées sur celui-ci.Capacité mathématique : Sommer et soustraire des vecteurs.
Chapitre P9 : théorème de l'énergie cinétique
Utiliser l’expression de l’énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel.Utiliser l’expression du travail dans le cas de forces constantes.Énoncer et exploiter le théorème de l’énergie cinétique.Capacité mathématique : Utiliser le produit scalaire de deux vecteurs.
Chapitre P10 : énergie mécanique
Établir et utiliser l'expression de l'énergie potentielle de pesanteur pour un système au voisinage de la surface de la Terre.Identifier des situations de conservation et de non conservation de l’énergie mécanique.Exploiter la conservation de l’énergie mécanique dans des cas simples : chute libre en l’absence de frottement, oscillations d’un pendule en l’absence de frottement, etc.Utiliser la variation de l’énergie mécanique pour déterminer le travail des forces non conservatives.Utiliser un dispositif (smartphone, logiciel de traitement d’images, etc.) pour étudier l’évolution des énergies cinétique, potentielle et mécanique d’un système dans différentes situations : chute d’un corps, rebond sur un support, oscillations d’un pendule, etc.Capacité numérique : Utiliser un langage de programmation pour effectuer le bilan énergétique d’un système en mouvement.
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