Interactions fondamentales et introduction à la notion de champ Notions et contenus Capacités exigibles Activités expérimentales support de la formation Savoirs:Charge électrique, interaction électrostatique, influence électrostatique. Loi de Coulomb. Savoir-faireInterpréter des expériences mettant en jeu l'interaction électrostatique. Utiliser la loi de Coulomb. Citer les analogies entre la loi de Coulomb et la loi d'interaction gravitationnelle. Savoirs:Force de gravitation et champ de gravitation. Force électrostatique et champ électrostatique. Savoir-faireUtiliser les expressions vectorielles: - de la force de gravitation et du champ de gravitation; - de la force électrostatique et du champ électrostatique. Caractériser localement une ligne de champ électrostatique ou de champ de gravitation. Illustrer l'interaction électrostatique. Cartographier un champ électrostatique. Savoirs:Échelles de description. Grandeurs macroscopiques de description d'un fluide au repos: masse volumique, pression, température.
Introduction: Compétences du chapitre: Notions et contenus Capacités exigibles Activités expérimentales support de la formation Semaines Chapitre 1. Interactions fondamentales et introduction à la notion de champ 3 Interactions fondamentales et champs Charge électrique, interaction électrostatique, influence électrostatique. Interpréter des expériences mettant en jeu l'interaction électrostatique. TP 11. 1 - Interactions électrostatiques TP 11. 2 – Etude des champs + Cartographier un champ électrostatique expérimentales: · Mettre en œuvre un dispositif permettant d'illustrer l'interaction électrostatique. Utiliser un dispositif permettant de repérer la direction du champ électrique. Loi de Coulomb. Utiliser la loi de Coulomb. Citer les analogies entre la loi de Coulomb et la loi d'interaction gravitationnelle. Force de gravitation et champ de gravitation. Utiliser les expressions vectorielles: Force électrostatique et champ électrostatique. - de la force de gravitation et du champ de gravitation; - de la force électrostatique et du champ électrostatique.
Les vecteurs champs auront même sens, même direction et même intensité dans le volume compris entre les deux armatures. Les lignes de champ seront des droites parallèles en elles, perpendiculaires aux armatures du condensateur. Exercice 41 p. 232 B) Interactions gravitationnelles I – Force de gravitation On considère un système constitué d'un objet placé au point A possédant une masse m A et d'un objet placé au point B ayant une masse m B, séparés d'une distance AB. L'objet A va subir une force d'attraction gravitationnelle telle que: avec m A et m B en kg, AB en m, = 6. 67×10 -11 N. m 2 -2 et vecteur unitaire orienté de B vers A. II – Champ de gravitation Un champ gravitationnel est créé par un ou plusieurs objets massifs dans leur voisinage. Si un objet de masse m est placé dans ce champ, il va subit une force gravitationnelle telle que: Le champ de gravitation par une masse ponctuelle M est radial, orienté vers la masse ponctuelle, et dépend de la distance d entre la masse et le point où s'exerce le champ: avec = 6. m 2 -2, M masse en kg, d en m et le vecteur unitaire orienté vers l'intérieur.
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Exercices 9, 11 p. 225 Exercice 21 p. 226 Exercice 24 p. 227 Exercice 36 p. 230 Dans certains ouvrages, le vecteur unitaire est représenté orienté vers l'extérieur. Comme conséquence, afin que le champ gravitationnel soit toujours orienté vers l'intérieur, la formule et la représentation précédentes deviennent: Il est important de bien examiner la convention utilisée et de s'adapter à la situation, la force d'attraction gravitationnelle étant comme son nom l'indique attractive et la formule étant invariante. Navigation des articles
Evaluation: Vidéo d'une expérience à interpréter Exercices sur les calculs d'interactions DS sur quizinière ou Socrative TP