Physique - mesures, forces, électricité
L'épreuve de physique porte sur les grandeurs et unités, la masse et le poids, la masse volumique, le mouvement et les circuits électriques simples. On attend du candidat qu'il cite la formule, remplace les valeurs avec leurs unités, puis vérifie l'ordre de grandeur du résultat.
Grandeurs, unités et formules
- Masse (kg) et poids (N): P = m × g, avec g ≈ 9,8 N/kg sur Terre. La masse ne change pas de lieu, le poids si.
- Masse volumique: ρ = m ÷ V, en kg/m³ ou g/cm³ (1 g/cm³ = 1 000 kg/m³).
- Vitesse moyenne: v = d ÷ t, en m/s ou km/h (÷ 3,6 pour passer de km/h à m/s).
- Loi d'Ohm: U = R × I, avec U en volts, R en ohms, I en ampères.
- Série: Réquivalente = R1 + R2; l'intensité est la même partout; les tensions s'additionnent.
- Dérivation: la tension est la même; les intensités s'additionnent.
- Puissance électrique: P = U × I.
Exemple rédigé
Deux conducteurs R1 = 6 Ω et R2 = 12 Ω sont montés en série aux bornes d'un générateur de 9 V. Calculer la résistance équivalente, l'intensité et la tension aux bornes de chaque conducteur.
En série, les résistances s'ajoutent: R = 6 + 12 = 18 Ω. La loi d'Ohm donne I = U ÷ R = 9 ÷ 18 = 0,5 A. En série, l'intensité est unique: elle vaut 0,5 A dans tout le circuit. Puis U1 = R1 × I = 6 × 0,5 = 3 V et U2 = 12 × 0,5 = 6 V. Vérification: 3 + 6 = 9 V, soit la tension du générateur. Le résultat est cohérent.
Pièges qui coûtent des points
- Confondre masse et poids: écrire «2,5 kg» pour un poids, ou «24,5 N» pour une masse.
- Appliquer la formule de la dérivation à un circuit en série (ou l'inverse).
- Oublier de convertir: 250 cm³ = 0,00025 m³ et non 0,25 m³.
- Utiliser v = d × t au lieu de d ÷ t, ou mélanger minutes et heures.
- Présenter un courant en volts ou une tension en ohms: l'unité fait partie de la réponse.