Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 19
Exercices
Pour s'entraîner
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21Expression du grossissement
✔ COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice
Une lunette astronomique est constituée d'un objectif de distance focale f'_1 et d'un oculaire de distance focale f'_2.
On note \mathrm{A}'\mathrm{B}' la taille de l'image intermédiaire.
Une lunette astronomique est constituée d'un objectif de distance focale f'_1 et d'un oculaire de distance focale f'_2.
On note \mathrm{A}'\mathrm{B}' la taille de l'image intermédiaire.
1. Schématiser la situation.
Cliquez pour accéder à une zone de dessin
2. Dans le cas de petits angles, montrer que \alpha=\frac{\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}^{\prime}}{f_{1}^{\prime}}.
3. De même, montrer que \alpha=\frac{\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}^{\prime}}{f_{2}^{\prime}}.
4. En déduire que le grossissement G=\frac{\alpha^{\prime}}{\alpha} s'écrit :
3. De même, montrer que \alpha=\frac{\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}^{\prime}}{f_{2}^{\prime}}.
4. En déduire que le grossissement G=\frac{\alpha^{\prime}}{\alpha} s'écrit :
G=\frac{f_{1}^{\prime}}{f_{2}^{\prime}}
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22Vénus
✔ REA : Appliquer une formule
Afin d'observer Vénus, on utilise une lunette astronomique composée d'un objectif de distance focale f'_1 = 75 cm et d'un oculaire de distance focale f'_2 = 10 cm. Vérifier les affirmations suivantes.
1. Le grossissement est égal à G = 7{,}5.
2. Un cratère de Vénus situé au nord de la planète sera observé en bas à travers la lunette.
3. À l'oeil nu, on observe Vénus sous un angle de 6{,}58 × 10^{-5} rad.
2. Un cratère de Vénus situé au nord de la planète sera observé en bas à travers la lunette.
3. À l'oeil nu, on observe Vénus sous un angle de 6{,}58 × 10^{-5} rad.
4. À travers la lunette astronomique, Vénus est vue sous un angle de 1{,}21 mrad.
Données
- Rayon de Vénus : R_{\mathrm{v}} = 6~052 km
- Distance effectuée entre la Terre et Vénus lors de l'observation : D = 1{,}84 \times 10^8 km
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23Lunette en QCM
✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement
Un objet situé à 600 m est observé à l'œil nu avec un angle de 0{,}0020 rad. L'image de cet objet à travers une lunette astronomique est observée avec un angle de 0{,}050 rad.
Un objet situé à 600 m est observé à l'œil nu avec un angle de 0{,}0020 rad. L'image de cet objet à travers une lunette astronomique est observée avec un angle de 0{,}050 rad.
1. L'objet mesure :
2. Le grossissement de la lunette est égal à :
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24Lunette astronomique déréglée
✔ APP : Faire un schéma
On considère les deux lunettes astronomiques suivantes :
Doc. 1
Premier réglage
Doc. 2
Second réglage
1. Préciser si les réglages présentés correspondent à des lunettes astronomiques afocales.
2. Réaliser dans chaque cas le tracé de deux rayons incidents inclinés d'un même angle par rapport à l'axe optique.
Pour écrire sur ce schéma, veuillez cliquer sur l'image et utiliser notre outil de dessin.
3. En déduire graphiquement où se situe l'image finale pour les deux réglages.
4. Un observateur utilise ces lunettes pour observer la Lune. Décrire l'image obtenue pour chaque réglage.
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25Autocollimation
✔ RAI/ANA : Élaborer un protocole
Julien souhaite fabriquer une lunette astronomique. Cependant, il ne connaît pas les distances focales des lentilles à sa disposition. Pour les mesurer, il propose de se servir du schéma suivant. Le point \text{A} est confondu avec le foyer objet \text{F} de la lentille.
1. Préciser où se situe l'image de \text{A} formée par la seule lentille.
2. En déduire la position de l'image de \text{A} par l'ensemble du système représenté sur le schéma.
3. Proposer une méthode pour mesurer la distance focale d'une lentille.
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26Lunette astronomique
✔ COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice
Une lunette astronomique composée de deux lentilles est utilisée. Les lentilles sont placées de manière à ce que l'image intermédiaire se forme dans le plan focal objet de la seconde lentille.
D'après le sujet Bac S, Liban, 2005.
Une lunette astronomique composée de deux lentilles est utilisée. Les lentilles sont placées de manière à ce que l'image intermédiaire se forme dans le plan focal objet de la seconde lentille.
1. Faire un schéma de la lunette en précisant où se situe l'image intermédiaire. Nommer les lentilles.
Cliquez pour accéder à une zone de dessin
2. Préciser le rôle joué par l'image intermédiaire vis-à-vis de la seconde lentille.
3. Définir le grossissement G en indiquant sur le schéma les angles d'observation.
4. Exprimer G en fonction des distances focales des deux lentilles.
3. Définir le grossissement G en indiquant sur le schéma les angles d'observation.
4. Exprimer G en fonction des distances focales des deux lentilles.
Détails du barème
TOTAL /4 pts
0,5 pt
1.
Placer correctement les lentilles.
0,5 pt
1.
Représenter l'image intermédiaire.
0,5 pt
2.
Nommer les deux lentilles.
0,5 pt
2.
Expliquer le fonctionnement de la lunette.
0,5 pt
3.
Définir le grossissement G.
0,5 pt
3.
Positionner les angles d'observation.
1 pt
4.
Exprimer G en fonction des distances focales.
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27Observation d'Olympus Mons
✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement
Olympus Mons est un volcan situé sur la planète Mars, le plus haut relief connu de la planète. Un astronome amateur désire se servir de sa lunette astronomique composée d'un oculaire de distance focale f'_2 = 10 mm pour pouvoir l'observer. Il a également à sa disposition plusieurs objectifs de 300 mm, 400 mm, 500 mm et 600 mm.
Olympus Mons est un volcan situé sur la planète Mars, le plus haut relief connu de la planète. Un astronome amateur désire se servir de sa lunette astronomique composée d'un oculaire de distance focale f'_2 = 10 mm pour pouvoir l'observer. Il a également à sa disposition plusieurs objectifs de 300 mm, 400 mm, 500 mm et 600 mm.
Doc.
Photographies de Mars et de l'Olympus Mons
Données
- Diamètre de Mars : d_{\mathrm{M}} = 6~800 km
- Diamètre d'Olympus Mons : d_{\mathrm{O}} = 650 km
- Distance effective entre la Terre et Mars lors de l'observation : D_{\mathrm{TM}} = 79 \times 10^6 km
- Distance moyenne entre la Terre et la Lune : D_{\mathrm{TL}} = 384~400 km
- Rayon de la Lune : R_{\mathrm{L}} = 1~740 km
1. Calculer l'angle d'observation de Mars lorsque celle-ci est observée à l'œil nu.
2. Préciser quelle lentille doit être choisie pour avoir le grossissement le plus élevé.
2. Préciser quelle lentille doit être choisie pour avoir le grossissement le plus élevé.
3. Déterminer les grossissements nécessaires pour observer Mars et Olympus Mons avec la même taille apparente que l'observation de la Lune à l'œil nu.
4. Conclure quant à la possibilité de réaliser les photographies à l'aide d'un appareil photographique couplé à la lunette astronomique.
4. Conclure quant à la possibilité de réaliser les photographies à l'aide d'un appareil photographique couplé à la lunette astronomique.
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28
Copie d'élève à commenter
Proposer une justification pour chaque erreur relevée par le correcteur.
1. Dessiner le schéma d'une lunette astronomique ainsi que le tracé de deux rayons inclinés à travers la lunette en précisant le nom de chaque lentille.
Schéma FAUX !
La lentille L_1 est \color{red}\xcancel{\color{black}\text{l'oculaire}} et la lentille L_2 est \color{red}\xcancel{\color{black}\text{l'objectif}}.
La lentille L_1 est \color{red}\xcancel{\color{black}\text{l'oculaire}} et la lentille L_2 est \color{red}\xcancel{\color{black}\text{l'objectif}}.
2. Définir le grossissement G de la lunette.
3. Exprimer le grossissement en fonction des distances focales des deux lentilles.
4. L'image est-elle droite ou renversée ?
Le grossissement d'une lentille détermine combien de fois l'image est grossie par rapport à l'objet.
3. Exprimer le grossissement en fonction des distances focales des deux lentilles.
En notant f'_1 la distance focale de l'oculaire et f'_2 celle de l'objectif, on a : \xcancel{G=\frac{f_{2}^{\prime}}{f_{1}^{\prime}}}.
4. L'image est-elle droite ou renversée ?
Les rayons émergents sont inclinés dans le \color{red}\xcancel{\color{black}\text{même sens}} que les rayons incidents : \color{red}\xcancel{\color{black}\text{l'image est droite}}.
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j'ai une idée !
Oups, une coquille
