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    3. EDS Physique première (2019)
  3. Mesure et incertitudes
  4. Constitution et transformations de la matière
    1. 1. Suivi de l’évolution d’un système, siège d’une transformation
      1. 2. De la structure des entités aux propriétés physiques de la matière
        1. 3. Propriétés physico-chimiques, synthèses et combustions d’espèces chimiques organiques
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          1. 1. Interactions fondamentales et introduction à la notion de champ
            1. 2. Description d’un fluide au repos
              1. 3. Mouvement d’un système
              2. L’énergie : conversions et transferts
                1. 1. Aspects énergétiques des phénomènes électriques
                  1. 2. Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques
                  2. Ondes et signaux
                    1. 1. Ondes mécaniques
                      1. 2. La lumière : images et couleurs, modèles ondulatoire et particulaire
Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques
Présentation :
Cette partie prolonge le thème « Mouvement et interactions » dont les situations d’étude peuvent être analysées du point de vue de l'énergie. Le travail des forces est introduit comme moyen d’évaluer les transferts d'énergie en jeu et le théorème de l’énergie cinétique comme bilan d'énergie, fournissant un autre lien entre forces et variation de la vitesse. Les concepts d’énergie potentielle et d'énergie mécanique permettent ensuite de discuter de l’éventuelle conservation de l'énergie mécanique, en particulier pour identifier des phénomènes dissipatifs.

Notions abordées en seconde :Énergie cinétique, énergie potentielle (dépendant de la position), bilan énergétique pour un système simple, conversion d’un type d’énergie en un autre.
Notions et contenusCapacités exigibles Activités expérimentales support de la formation
Savoirs :Énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel. Travail d’une force. Expression du travail dans le cas d'une force constante. Théorème de l’énergie cinétique. Utiliser l’expression de l’énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel. Forces conservatives. Énergie potentielle. Cas du champ de pesanteur terrestre. Forces non-conservatives : exemple des frottements. Énergie mécanique. Conservation et non conservation de l’énergie mécanique. Gain ou dissipation d’énergie.Savoir-faireUtiliser l’expression de l’énergie cinétique d’un système modélisé par un point matériel. Utiliser l’expression du travail W AB (vecteur F ) = vecteur F . vecteur AB dans le cas de forces constantes. Énoncer et exploiter le théorème de l’énergie cinétique. Établir et utiliser l'expression de l'énergie potentielle de pesanteur pour un système au voisinage de la surface de la Terre. Calculer le travail d’une force de frottement d’intensité constante dans le cas d’une trajectoire rectiligne. Identifier des situations de conservation et de non conservation de l’énergie mécanique. Exploiter la conservation de l’énergie mécanique dans des cas simples : chute libre en l’absence de frottement, oscillations d’un pendule en l’absence de frottement, etc. Utiliser la variation de l’énergie mécanique pour déterminer le travail des forces non conservatives. Utiliser un dispositif (smartphone, logiciel de traitement d’images, etc.) pour étudier l’évolution des énergies cinétique, potentielle et mécanique d’un système dans différentes situations : chute d’un corps, rebond sur un support, oscillations d’un pendule, etc. Capacité numérique : Utiliser un langage de programmation pour effectuer le bilan énergétique d’un système en mouvement. Capacité mathématique : Utiliser le produit scalaire de deux vecteurs.