Consultation du fichier Phy1.83p
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Contenu du fichier Phy1.83p
Description: Physique Partie 1
Texte:
ONDE
Perturbation
Variations d'une propriétémécanique (vitesse,position ou energie) des pts d'1
milieu matériel
Source onde
point d'où part la perturbation
Onde mécanique progressive
phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu materiel,sans transport de matiere
v=M1M2= d
t
v en m.sª1
en s
d en m
=t'-t
Célérité d'une onde
rapport entre la distance parcourue par l'onde et laduree t ou mise pour parcourir cette distance
Onde transversale
onde dont la direction de déplacement de la matière est perpendiculaire à la propagation de l'onde
Onde longitudinale
onde dont les directions de déplacement temporaires de matière et de propagation sont les mêmes
Transmission onde mécaniqu
se transmet de proche en proche dans le milieu matériel de propagation
Onde à 1 dimension
onde se propageant dans 1 seule direction
Onde mécanique périodique
phénomène qui accompagne la propagation dans um milieu matériel d'une perturbation se reproduisant à desintervalles de temps réguliers
Périodicité temporelle d'une onde progressive
on appelle période temporelle T la durée qui separe l'arrivée de 2 perturbations successives en un meme pt du milieu.
f=1/T
f en Hz
T en sª1
Double périodicité d'une onde sinusoidale
Periodicite temporelle
voir plus haut, Fréquence (notée ” ou f) de l'onde sinusoïdale est celle imposée par la source
Periodicite spatiale
elle est appelee longueur d'onde ‰, c'est la distance séparant 2 pts consécutifs vibrant en phase.
‰=v*T » ‰=v/f
( f (ou ”) = v/‰ )
‰ en m
v en m.sª1
T en s
f en Hz
[‰]=[L]*[T-1]*[T]= [L]
=> homogène à une distance
Remarques générales
-2 onde peuvent se croiser sans se perturber
-Pour plus de précision,on prend des mesures sur plusieurs longueurs d'onde
Diffraction
lorsqu'1 onde progressive sinusoidale rencontre un obstacle ou ouverture de petite dimension, la propagation de l'onde est modifiée et l'onde est deformée.
Plus l'obstacle est petit,plus la diffraction est importante.
Milieu dispersif
milieu dans lequel la célérité d'une onde sinusoidale dépend de sa fréquence
LA LUMIERE,NATURE
ONDULATOIRE
La lumière est une onde électromagnetique,elle peut se déplacer en l'absence de matière,étant diffractéeelle peut-etre considérée comme une onde.
On appelle radiation lumineuse une onde caracterisée par:
-sa fréquence
-sa longueur d'onde ‰ (distance parcourue par une onde dans le vide en une période)
‰=C*T
=C/f
( C célérité ds le vide)
Une lumière monochromatique est constituée d'un seul type de radiation lumineuse de longueur d'onde dans le vide donnée et correspond à une seule couleur.
Une lumière polychromatique est constituée d'un gd nb de radiations lumineuses de longueurs d'onde ds le vide differentes.
| visible |
U.V <------------->I.R
400 800 nm
violet/bleu rouge
1 nm = 10-6 m
Lorsqu'un faisceau de lumiere //,de longueur d'onde ‰, traverse une fente de longueur a,l'ouverture ou écart angulaire ˆ entre le centre de la tâche centrale et le milieu de la 1ère extinction est donné par la relation:
Diffraction
d largeur tâche centrale (m)
D distance fente/écran (m)
ˆ écart angulaire (rad)
‰ longeur d'onde (m)
a largeur fente ou fil (m)
tan(ˆ)=d/ 2D
quand ˆ petit
=> ˆ= d = ‰
2D a
ni(‰i)= C
Ci
n indice de réfraction
=> pas d'unité
C célérité vide m.s-1
Ci célérité milieu m.s-1
n1sini1=n2sini2
les milieux transparents st dispersifs
Les célérités sont différentes selon les fréquences
Le phénomène de dispersion de la lumière explique la décompo de la lumière par un prisme
=> rouge moins dévié que violet
RADIOACTIVITE
A nb de masse =nb nucléons
Z nb de charges=nb protons
d'où
A-Z = nb de neutrons
AZX
Unite de masse atomique u:
1u=1.660540*10-27kg
Isotopes
des noyaux st isotopes s'ils possedent le meme nb de protons mais des nb de nucléons differents.Ils ont donc même nb de charges Z mais des nb de masse A différents
Ex: 614C et 612C
Radioactivité
lorsqu'un noyau AZX est instable il subit une transformation spontanée aboutissant à la formation d'un nouveau noyau A'Z'Y.Ce phénéomene est appele radioactivité découverte par Henri Becquerel en 1896
Radioactivité €
les noyaux st dits radioactifs € s'ils emettent des noyaux d'Helium 42He particule positive appelée particule €
Radioactivité ª
Des noyaux st dits radioactifs ª s'ils émettent des particules qui sont
des électrons notés 0-1e
Radioactivité +
des noyaux st dits radioactifs B+ s'ils émettent despositons notes 01e particules positives portant une charge +e
Emission gamma
lors d'une désintégration € ou le noyau fils est généralement dans un état instable dit eéat excité
La desexcitation du noyau fils produit le rayonnement gamma
‰ représente la probabilité de désintégrations d'un noyau par unité de tps
„N=-‰*N*„t
‰= -„N
N*„t
avec
„N variation nb noyaux
‰ constante radio s-1
„t durée désintégr. s
A activité Becquerel (Bq)
=> 1 désintégration / s
Loi de décroissance radioactive:
N(t)=N0*e-‰t
A(t)=A0*e-‰t
A(t)= d N = ‰*N(t)
dt
N0 nb de noyaux à t=0
Demi-vie
La demi-vie t1/2 d'un échantillon de noyau radioactif est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux initialement présents a été desintegrée.Elle s'exprime en seconde
à t1/2:
N(t1/2)=N0 =N0* eª‰*t1/2
2
ln 1/2 =-‰*t1/2
t1/2 = -ln 1/2 = ln 2
‰ ‰
La cst de tps est l'inverse de la cst radioactive
=1/‰
»t1/2 = * ln 2
en s
La tangente à la courbe
N=f(t) à la date t=0 coupel'axe des abscisses à t=
ENERGIE NUCLEAIRE
Tout corps au repos,du seul fait de sa masse,possèdeune énergie de masse E donnée par la relation d'Einstein
E=mC2
E en J
m en Kg
C en m.sª1
C=3,00 *108 m.sª1
1 eV=1.6*10-19J
1 MeV=1.6*10-13J
1u=1.66054*10ª27kg
Le défaut de masse d'un noyau noté „m est la différence entre la masse des nucléons,sépares au repos et la masse du noyau au repos
„m=mréactifs- mproduits
„m=Zmp+(A-Z)mn-mX
„m > 0
mp masse d'1 proton
mn masse d'1 nucléon
mX masse noyau
soit tout en kg soit tout en u
Energie de liaison
l'énergie de liaison El d'un noyau est l'énergie qu'il faut lui fournir pour
le dissocier en nucléons
isolés et immobiles
El=„m*C2
El en J
„m en kg
C en m.sª1
El par nucleons
c'est le quotient de l'énergie de liaison du noyau par le nb de nucléons du noyau
El en MeV.nucleonsª1
A
Plus El/A est grand, plus noyau stable
Fusion
il y a fusion nucléaire lorsque 2 noyaux légers s'unissent au cours d'un choc pour former un noyau plus lourd et + stable
Fission
c une réaction nucléaire dans laquelle un noyau lourd (A>200) se divise en 2 noyaux plus legers ss l'impact d'un neutron.Le noyaususceptible desubir une fission est dit fissible, nécessite un neutron qui en produit d'autres
=> réaction en chaîne
On appelle énergie liberée= quantité d'énergie importante
E= „E *C2
= mprod-mreact *C2
E en J
mprod et mreact en Kg
C en m.sª1
DIPOLE RC
UPN = E-ri
Flèches tension opposées à l'intensité
sauf pour le générateur
Lorsqu'on bascule l'interrupteur pour fermer le circuit, le condensateur se charge
Condensateur
C
qa qb
-| |-
+ -
En charge
L'armature réliée au pôle + est positive
L'armature réliée au pôle - est négative
i= dq
dt
q charge en C
t durée en s
i intensité en A
q= C * Uc
C Capacité du C (Farrads)
Uc tension aux bornes de C
constante de temps
=RC
Loi des dipôles
U=Ri
U tension aux bornes du dipôle
en Volt (V)
R résistance en Ohm (“)
i intensité du courant (A)
[R*C]=[U] * [q]
[I] * [U]
=[U] * [I*T]
[I] * [U]
=[T]
homogène à un temps
2 méthodes pour trouver
-tangente à l'origine
-méthode des 63% => charge
37% => décharge
Condensateur chargé pour
t = 5
Energie emmagasinée
Ec= 1 C*Uc2
2
En appliquant la loi d'additivité des tensions et en appliquant la résistance en convention récepteur, on obtient :
Charge
UPN = UAB + UBC
E = Ri + Uc
E = R dq + Uc
dt
E = RC dUc+ Uc
dt
Equation différentielle du 1er ordre
Détermination de A et B qd Uc=A+B*—ªt/(RC)
Pour A:
lim A+B—ªt/(RC)= A,
t»¸
car lim —ªt/(RC)=0,
t»¸
Pour B:
initialement:Uc(0)=0 V car le
condensateur est déchargé.
or Uc(0)=A+B car —0=1
» A+B=0 » B=ªA
Solution de la forme
Uc(t)=E(1-e-t/)
autre forme d'exercice:
Détermination de A et qd E=RC dUc+Uc
dt
Uc=A(1-—ªt/)
E=RC d(A(1-—ªt/))+ A(1-—ªt/)
dt
E=RC*A*—ªt/+A-A —ªt/
E-A=A—ªt/*(RC/-1)
equivaut: RC/-1=0 »= RC et A=E
Décharge
loi d'additivité des tensions
Uc + Ri = 0
Uc + RC dUc = 0
t
Uc= E*e-t/RC
En régime permanent
Uc(t) = E
i = 0
et di = cste
dt
En charge i > 0
sens électrons opposés au sens du courant
décharge i < 0
sens électrons même sens que le courant
METHODE D'EULER:
E = RC dUc+ Uc
dt
Un+1= Un + (duc) n *„t
(dt)
avec (duc) n = E-Un
(dt) RC
-La courbe representee par la méthode d'Euler est d'autant + proche de celle de la solution analytique de l'équatiion différentielle que le pas „t est faible
-Grand „t:donne en peu de calcul l'allure de la courbe mais assez loin de celle de la courbe analytique
-Petit „t:donne courbe très proche de solution analytique mais bcp de calculs
DIPOLE RL
bobine
L,r
-””””-
L inductance (Henry)
r résistance interne (“)
UL=ri + L di
dt
di => A.s-1
dt
Constante de temps
durée nécessaire à l'établissement
ou au retrait du courant
=L/R
[L]=[(U*T)/I]
[R]=[U/I] d'où
[L/R]=[T]
On mesure l'intensité grâce à la tension aux bornes de la résistance
car UR= Ri
établissement du courant
Loi d'additivité des tensions
UPN=UL+UR
E= ri + L di +Ri
dt
en posant R'=R+r alors,
E= R'i+L di
dt
i(t)=A—kt+B
on remplace i dans expression précédente
» L*Ak*—kt+R'(A—kt+B) =E
L*Ak—kt+R'A—kt=E-RB
A—kt(Lk+R)=E-RB
égalite verifiee qq soit t si:
Lk+R=0 » k=ªR/L
E-RB=0 » B=E/R
» i(t)=A—ªR/L*t+E/R
conditions initiales:
a t=0:
i(0)=0 » A—0+E/R=0
» A=-E/R
solution
» i(t)=E *(1-—ªR/L*t)
R
annulation du courant
Loi d'additivité des tensions
L di + Ri = 0
dt
i(t)=A—kt+B
on remplace i dans expression:
L*Ak—kt+R(A—kt+B)=0
» A—kt*(Lk+R)=ªRB
égalité vérifiée qq soit t si
Lk+R=0 »k=ªR/L
RB=0 » B=0
i(t)=A—ªR/L*t
conditions initiales:
a t=0:
i(0)=A—0
=A =E/R
solution
» i(t)=E *—ªR/L*t
R
énergie emmagasinée
EL=1/2*Li2
DIPOLE RLC
-Période propre
T(0)=2Τ(LC)
-Régime de fctt est pseudo périodique si R+r est faible (= léger amortissement)
-Régime est apériodique si R est tres grand (=très fort amortissement)
+T'(0)=T(0) si R+r tres faible
+Um:amplitude de la tension
-La pseudo periode T est la durée entre r passages consécutifs par la veleur 0de la tension Uam,celle-civariant dans le même sens
Entretien des oscillationsgrâce à l'ajout d'une résistance négative
amortissement: perte d'énergie par effet joule
(E = R.I2.„t)
T0=2Τ(LC)
[LC]=[U/(A*Tª1)]*[A*T/U] =[T]2
[§(LC)]=[T] homogène à un tps
D'après la loi d'additivité des tensions:
UC+ UL = 0 <=> (1)
UL= L di et i= C*dUc
dt dt
d'où
UL=LC*d2UC
dt2
en remplacant dans (1)
LC*d2UC + UC= 0
dt2
Cette équation admet
une solution
UC=UMcos(2Œ*t + ‘0 )
To
… phase à l'origine des temps (rad)
Um amplitude de UC (V)
Conditions initiales
pour t=0 alors i(0)=0
alors,
UC=E*cos(2Œ*t)
T0
avec E= Um
i= CE*2Œ *sin 2Œt
T0 T0
Etot=EC+EL
=1/2*C*Um2
=1/2*L*im2
=1/2*CUc2+1/2*Li2
Compléments
Montrer que T0=2Τ(LC)
d^2*Uc + 1 = 0
dt^2 LC
uc=Umcos(2Œ/T0*t)
»ªUm 4Œ^2/T0^2+ 1/(LC) Umcos((2Œ*t^T0)=0
(Um cos((2Œ/T0*t))*(ª4Œ^2/T0^2+1/(LC))=0
Eq diff verifiee qq soitt si:
ª4Œ^2/T0^2+1/(LC)=0
» T02=4Œ2*LC
T0=2Τ(LC)
Trouve valeur 2 Fi0 et Aqd uc=Acos(2Œ*t/T0+Fi0)
conditions initiales:
condensateur charge
»t=0: uc=Umax=Um
i(0)=0
i(t)=dq/dt
=Cduc/dt
=CA[ª2Œ/T0sin(2Œ*t/T0+Fi0)]
i(t)=ªCA*2Œ/T0 sin(2Œt/T0+Fi0)
Pr t=0:
uc(0)=A cos(Fi0)=Um
i(0)=ªCA*2Œ/T0 sin(Fi0)=0
soit Fi0=0 » cos(Fi0)=1 » A=Um
soit Fi0=Œ » cos(Fi0)=ª1 » A=ªUm
impossible car Um est une amplitude positive
DC Fi0=0 et A=UM
[ Langue: fr - Auteur: NC (NC) ]
Utilisation du fichier sur une calculatrice
Pour pouvoir lire ce fichier sur une calculatrice Ti82, Ti83, ou Ti83+, vous devez télécharger les
deux programmes ci-dessous:
- Si vous possédez une Ti83 ou une Ti83+:
- Si vous possédez une Ti82:
Suivez à présent ces étapes :
- Si vous possédez une Ti83 ou une Ti83+:
- Décompressez les fichiers ion.zip et txtviewAV.zip à l'aide d'un utilitaire du type Winzip.
- Ouvrez votre logiciel de transfert Ti-PC, puis connectez votre cable (si vous n'en possédez pas, vous pouvez
en acquérir un à partir de 6 euros sur les enchères de france83.com: voir la pub en haut de la page).
- Envoyez les fichier Ion.83g (ou ion.8xg si vous avez une Ti83+), Txtview.83g (ou Txtview.8xg si vous avez une Ti83+) et Phy1.83p sur votre calculatrice.
- Sur votre calculatrice, lancez le programme nommé "ION", un programme nommé "A" est généré.
- Lancez le programme nommé "A". "Textview" apparait alors dans le menu qui s'affiche. Cliquez dessus.
Vous voyez un nouveau menu s'ouvrir. La description du programme que vous venez de télécharger y apparait.
Cliquez dessus. Votre texte s'affiche sur l'écran !
- Si possédez une Ti82:
- Décompressez les fichiers crash.zip et txtview82.zip à l'aide d'un utilitaire du type Winzip.
- Ouvrez votre logiciel de transfert Ti-PC, puis connectez votre cable (si vous n'en possédez pas, vous pouvez
en acquérir un à partir de 6 euros sur les enchères de france83.com: voir la pub en haut de la page).
- Envoyez les fichiers Crash.82b (attention ceci effacera toutes les données enregistrées sur votre calculatrice!) puis TxtView.82p et Phy1.83p sur votre Ti
- Lancez le programme nommé "Crash". "Textview" apparait alors dans le menu qui s'affiche. Cliquez dessus.
Vous voyez un nouveau menu s'ouvrir. La description du programme que vous venez de télécharger y apparait.
Cliquez dessus. Votre texte s'affiche sur l'écran !
Options relatives à textview
Une fois les étapes précédentes réalisées, vous voilà sur le programme textview.
Ce programme propose plusieurs options qui vous permettent de lire le fichier que vous venez de télécharger.
Voici les boutons de votre calcultrice à presser pour obtenir l'action indiquée:
- (quand vous êtes sur ION ou sur CRASH (Ti82), cliquez sur [MODE] pour quitter ION)
- Quand vous êtes dans le menu principal de Textview:
- [flèche "haut"] : faire monter le curseur de sélection
- [flèche "bas"] : faire descendre le curseur de sélection
- [flèche "droite"] : change de page (s'il y'a plus de 9 fichiers sur la calculatrice)
- [CLEAR] : retourner vers ION
- Quand vous lisez un fichier avec textview:
- [flèches] : faire défiler le texte sur l'écran
- [DEL] : aller en haut de la page
- [STAT] : aller en bas de la page
- [2nd] + [flèche "gauche"] : aller à gauche de la page
- [2nd] + [flèche "droite"] : aller à droite de la page
- [TRACE] : retour au début du texte
- [GRAPH] : aller à la fin du texte
- [MODE] : retour à la ligne automatique
- [X,T,0] : afficher le texte en plus petit
- [Y=] : inverser les couleurs de l'écran
- [CLEAR] : retour vers le menu principal de Textview
- IMPORTANT: ne pressez jamais [2nd], [ON] pour éteindre votre calculatrice alors que vous êtes
encore sous txtview, sans quoi votre calculatrice "plantera" et toutes les données enregistrées en mémoire seront perdues !
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