Physique-Chimie Cycle 4

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Thème 1 - Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
L'eau que nous buvons est-elle pure ?
Ch. 2
La matière : états, masse et volume
Ch. 3
Les changements d'état de la matière
Ch. 4
Les mélanges
Ch. 5
La matière à l'échelle microscopique
Ch. 6
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 7
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Les ions dans notre quotidien
Ch. 10
Quand les acides et les bases réagissent
Ch. 11
Introduction à la masse volumique
Ch. 12
La masse volumique
Ch. 13
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 14
De l'Univers aux atomes
Thème 2 - Mouvement et interactions
Ch. 15
Introduction à la vitesse et au mouvement
Ch. 16
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 17
Vitesse et mouvement
Ch. 18
Les interactions
Ch. 19
Les forces
Ch. 20
Le poids
Thème 3 - L'énergie et ses conversions
Ch. 21
Introduire la notion d'énergie
Ch. 22
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 23
La conservation de l'énergie
Ch. 24
Les circuits électriques
Ch. 25
La tension et l'intensité
Ch. 26
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Ch. 27
Résistance et loi d'Ohm
Ch. 28
Puissance et énergie en électricité
Thème 4 - Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 29
Le son
Ch. 30
La lumière
Ch. 31
Vitesse de propagation des signaux
Ch. 32
Des signaux au-delà de la perception humaine
Chapitre 10
Activité 1 - Activité documentaire

Un four micro-ondes difficile à régler

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Compétence : Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations.
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Problématique de l'activité
Quentin et son micro-ondes
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Le programmateur du four micro-ondes de la cuisine de Quentin n'est pas gradué avec des nombres. Pour certaines recettes, ce n'est pas pratique. Il fait des recherches et des essais pour apporter une solution.
Comment déterminer l'énergie transférée aux aliments par un four micro-ondes ?
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Doc. 1
Le micro-ondes de Quentin et ses notes sur l'ébullition de l'eau.

Le micro-ondes de Quentin et ses notes sur l'ébullition de l'eau.
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Doc. 2
Un bon réservoir d'énergie thermique.

L'eau est une substance qui stocke bien l'énergie thermique. Il faut en effet apporter environ 4 180 J à un litre d'eau pour chaque degré d'augmentation de sa température.
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Doc. 3
La puissance au quotidien : l'exemple du son.

La puissance au quotidien : l'exemple du son.
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Crédits : Dragonskydrive/Shutterstock, martan/Shutterstock

L'énergie que convertit un dispositif (lampe, moteur, alternateur, etc.) est proportionnelle à sa durée de fonctionnement et à sa capacité de conversion, aussi appelée puissance.
Cela s'écrit :
Ainsi, plus la puissance d'un dispositif est importante et plus l'énergie qu'il convertit en une durée donnée est importante. Par exemple, les écouteurs de 60 mW d'un baladeur convertissent 60 mJ par seconde, tandis que les enceintes d'un cinéma de 1 000 W peuvent convertir jusqu'à 1 000 J par seconde !
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Questions

Exploitation de documents

1. Doc. 3 Quelles sont les différentes unités de la puissance ?

2. Doc. 1 et doc. 2 Calcule l'énergie que le four doit apporter à l'eau de la tasse de Quentin pour l'amener à ébullition.

3. Doc. 3 Reformule la relation mathématique donnée afin d'exprimer la puissance d'un convertisseur en fonction de l'énergie convertie et de la durée de conversion.

4. Utilise tes résultats précédents pour calculer la puissance du four de Quentin au réglage High.

Synthèse

5. Comment Quentin doit-il procéder pour déterminer les puissances des autres réglages disponibles ?
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Pour réussir cette activité

  • J'ai repéré les informations les plus importantes dans un document.
  • J'ai effectué des calculs littéraux et numériques.
  • J'ai effectué des conversions d'unités de durée.

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