Physique-Chimie - mécanique, électricité, optique et chimie
L'épreuve de physique-chimie du BEPC associe des questions de cours, des exercices de calcul et l'exploitation de documents (schéma de circuit, tableau de mesures). Les unités et la rédaction du calcul pèsent autant que le résultat.
Mécanique
- Poids et masse : P = m × g, avec g ≈ 9,8 N/kg (souvent arrondi à 10) ; le poids se mesure en newtons, la masse en kilogrammes.
- Masse volumique : ρ = m/V ; elle permet d'identifier un métal ou de vérifier une pureté.
- Pression : p = F/S, en pascals ; à force égale, la pression augmente quand la surface diminue.
- Équilibre d'un solide soumis à deux forces : même droite d'action, intensités égales, sens opposés.
Électricité
- Loi d'Ohm : U = R × I (volts, ohms, ampères).
- Montage série : l'intensité est la même partout, les tensions s'additionnent.
- Montage en dérivation : la tension est la même, les intensités s'additionnent (loi des nœuds).
- Puissance et énergie : P = U × I ; E = P × t (watts, secondes, joules).
- Sécurité : court-circuit et surcharge déclenchent fusible ou disjoncteur.
Optique et chimie
- Réflexion sur un miroir plan : angle d'incidence = angle de réflexion.
- Tests : sulfate de cuivre anhydre pour l'eau, eau de chaux pour le dioxyde de carbone, bûchette incandescente pour le dioxygène.
- Acides et bases : pH < 7 acide, pH = 7 neutre, pH > 7 basique.
- Oxydation du fer : la rouille apparaît en présence simultanée d'eau et de dioxygène.
Exemple travaillé
Un générateur de 6 V alimente en série un résistor de 20 Ω. Calculer l'intensité et la puissance dissipée. I = U/R = 6/20 = 0,3 A. P = U × I = 6 × 0,3 = 1,8 W. On écrit la formule littérale avant de remplacer par les valeurs : c'est cette étape qui est notée.
Les pièges qui coûtent des points
- Mélanger les lois du montage série et celles de la dérivation.
- Laisser des milliampères dans une formule exprimée en ampères (1 mA = 0,001 A).
- Confondre masse et poids dans le langage courant.
- Écrire un résultat sans unité ou avec un arrondi incohérent.
- Décrire une expérience de chimie sans mentionner la sécurité (lunettes, hotte, gants).