Sciences physiques (physique-chimie)
L’épreuve de sciences physiques du Bac F4 porte sur des notions de mécanique, d’électricité, d’optique et de chimie appliquée. Elle vérifie la capacité à choisir une loi, à convertir les unités et à interpréter un résultat expérimental dans un contexte technique.
Règles et notions
- Loi d’Ohm : U = R I, avec U en volts, R en ohms et I en ampères. En série, l’intensité est commune ; en parallèle, la tension est commune.
- Puissance électrique : P = U I ; énergie : E = P t, avec t en secondes pour obtenir des joules.
- Chimie : n = m/M, concentration C = n/V, dilution C1V1 = C2V2. Le pH vaut −log[H3O+] ; une dilution à l’eau ne change pas la quantité de matière dissoute.
- Mécanique : vitesse moyenne v = d/t ; les unités doivent être cohérentes (m, s, m/s).
- Toute mesure comporte une incertitude ; on l’exprime avec un nombre de chiffres significatifs adapté.
Exemple travaillé
Un conducteur ohmique est soumis à U = 12 V et parcouru par I = 250 mA. Convertir : 250 mA = 0,250 A. Appliquer la loi d’Ohm : R = U/I = 12/0,250 = 48 Ω. La puissance dissipée vaut P = U I = 12 × 0,250 = 3 W. Si l’on avait gardé 250 sans convertir, on aurait trouvé 0,048 Ω, résultat absurde pour ce circuit.
Pièges qui coûtent des marks
Utiliser des milliampères comme des ampères, confondre série et parallèle, oublier de convertir les minutes en secondes, écrire un pH négatif sans vérifier la concentration, ou mélanger masse et quantité de matière. En chimie, il faut aussi repérer le réactif limitant avant de calculer un rendement.