Livret des connaissances à acquérir de la 5 ème à la 3 ème
Transcript of Livret des connaissances à acquérir de la 5 ème à la 3 ème
Nom:
Prénom:
Livret des connaissances à
acquérir de la 5 ème à la 3 ème
(cycle 4)
« La connaissance s'acquiert par
l'expérience, tout le reste n'est que
de l'information.»
Albert Einstein
Collège André Malraux, Fos-sur-Mer Les illustrations sont issues des manuels:
Nathan, Hachette, Bordas, Belin, Magnard, Hatier
Les connaissances à acquérir
I Organisation et transformations de la matière.
4 = Très Bonne maitrise 3 = maitrise satisfaisante 2 1 = maitrise insuffisante = maitrise fragile
II Mouvement et interactions.
p 6
I-C– Décrire l’organisation de la matière dans l’univers.
II-A– Caractériser un mouvement
II-B– Modéliser une interaction
III L’énergie et ses conversions.
III-A– Identifier les sources, les conversions et les formes d’énergie
III-B– Utiliser la conservation de l’énergie
III-C– Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l’électricité.
p 10
p 13
p 14
p 17
p 17
p 19
IV Des signaux pour communiquer et observer.
IV-A– Les différents types de signaux.
IV-B– Propriétés des signaux.
p 23
p 24
I-A– Décrire la constitution et les états de la matière. p 1
- Les changements d’état - Différence entre corps pur et mélange - Reconnaitre un matériau par ses propriétés physiques - La composition de l’air. - La miscibilité - La solubilité - La masse volumique - Le volume - La masse - La pression - La température.
I-B– Décrire et expliquer des transformations chimiques.
- Différence entre transformations physiques, chimiques et mélange - Reconnaitre des espèces chimiques - La structure de la matière - Zoom sur un atome – Décrire une transformation chimique - Les ions - Différence entre acide et base - Réactions avec les acides
- La structure de l’univers - Le système Terre, Lune, Soleil - La formation des atomes - Le temps - La distance
- Les différents types de trajectoire -Les différents types de vitesse. - Le référentiel d’étude - Décrire un mouvement.
- Les différents types d’interactions - Les effets des interactions - La gravitation universelle - différence entre poids et masse - La vitesse - La force
- Les différentes formes d’énergie. - La puissance - L’énergie.
- Etablir un bilan énergétique.
- Deux types de circuit - La résistance - L’intensité - La tension - Les lois de l’électricité. - Les dangers de l’électricité
- Différence entre source primaire et objet diffusant - La lumière - Le son
- Utilisations du son et de la lumière
(niveau 4) (niveau 3) (niveau 2) (niveau 1 )
I-A- Décrire la constitution des états de la matière.
Les molécules sont au
contact mais restent à
leur place et vibrent.
Les molécules sont au
contact mais glissent
les unes sur les autres.
Les molécules sont
dispersées et se
percutent très vite.
Les changements d’état (exemple de transformation physique)
Observations: Lors d’un changement d’état d’un corps pur…
… le volume peut changer car les distance entre les molécules changent.
La matière n’existe que sous 3 états:
état Solide:
- Il a une forme propre
- on peut le saisir
État Liquide:
- n’a pas de forme
- Se met à l’horizontal
État Gazeux:
- souvent invisible
- Occupe tout l’espace
disponible Exemple: un verre d’eau
Exemple: La vapeur d ‘eau
… la température reste constante.
… la masse ne change pas car le nombre de molécules ne change pas
Exemple: un glaçon
Fusion:
Les molécules se
décrochent.
solidification:
Les molécules se
figent.
vaporisation:
Les molécules se
séparent:
Liquéfaction:
Les molécules se
rapprochent.
Inter
préta
tion
Micr
oscop
ique
1
I Organisation de la matière 5
ème
5 èm
e 4
ème
Différence entre corps pur et mélange
Corps pur:
C’est un objet qui n’est composé que d’une seule matière , autrement dit d’un seul type de particule.
Mélange:
Il est composé de plusieurs matières, autre-ment dit de plusieurs types de molécules.
Exemples:
L’eau pure
L’or pur des lingots
Mélange Hétérogène: Mélange Homogène:
A l’œil nu, on ne voit qu’un seul constituant
Exemple: la menthe à l’eau
A l’œil nu, on voit plu-sieurs constituants.
Exemple: le cham-pagne (liquide + bulles)
La composition de l’air
La solubilité
La miscibilité
Tous les solides ne peuvent pas être dissous dans l’eau.
Pour ceux qui peuvent être dissous, au-delà d’une certaine quantité, la solution est dite saturée.
Si on continue d’en ajouter, il ne se dissous plus et reste au fond.
Lorsque deux liquide se mélangent parfaite-
ment, on dit qu’ils sont miscibles.
Exemple:
Sinon, on dit qu’ils sont non miscibles:
Exemple :
2
La solubilité est la capacité d’un solide à se dissoudre dans un liquide.
Exemple: La solubilité du sel dans l’eau est de : 357 g/L ( à 25 °c)
5 èm
e 5
ème
5 èm
e
4 èm
e
La masse volumique Pour savoir si un objet flotte ou coule, il faut tenir compte de sa masse mais aussi de son volume.
On a donc créer une nouvelle grandeur : « la masse volumique », de symbole « ρ» (rhô) qui
s’obtient par le calcul:
ρ = m
V
masse de l’objet (en g)
Volume de l’objet (en mL)
Masse volumique
(en g/mL)
Deux cas possibles:
si ρ objet est plus grand que ρ fluide autour
(liquide ou gaz) , l’objet coule.
si ρ objet est plus petit que ρ fluide autour
(liquide ou gaz) , l’objet flotte.
Mer (ρ mer = 1,03 g/mL)
Bateau (ρ bateau = 1,05 g/mL)
Montgolfière (ρ montgolfière = 1,1 g/L)
Air (ρ air = 1,3 g/L)
Reconnaitre un matériau par ses propriétés physiques
3
5 èm
e R
appe
ls de
6 èm
e
Le volume (carte mentale)
La masse (carte mentale)
4
Masse
Qu’est ce que c’est ?
Combien pèse l’ensemble des atomes ou des molécules présentes dans l’objet
symbole:
m Outils pour mesurer: Une balance
Unité officielle: Le kilogramme
Relations faisant intervenir la masse:
Poids: P= m x g
Energie cinétique: Ec= 0,5 x m x v²
Masse volumique: ρ= m / V
Unité usuelles:
La tonne (1t = 1000 kg)
Le quintal (1q = 100 kg)
volume
Qu’est ce que c’est ?
Le volume d’un objet corres-pond à l’espace qu’il occupe, la place qu’il prend.
symbole:
V
Outils pour mesurer:
Un récipient gradué (éprouvette, pipette,..)
Unité officielle: Le Litre (L)
Relations faisant intervenir le volume:
Masse volumique: ρ= m / V
Unité usuelles:
Le Mètre cube (1m3 = 1000 L)
Les calculs mathématiques
5 èm
e - 4
ème -
3 èm
e 5
ème
- 4
ème -
3 èm
e
Conversions:
La température (carte mentale)
La pression (carte mentale)
5
température
Sens physique:
Degré d’agitation des
molécules ou des atomes
symbole:
T Outils pour mesurer: Un thermomètre
Valuer particulière :
Température la plus froide dans l’univers = -273,15 °c = 0 Kelvin (zéro absolu)
Unité officielle: Le Kelvin (K)
Unité usuelles:
Europe: Le degré Celsius (°c)
Etats Unis: le degré Fahrenheit (°F)
Pression
5 èm
e - 4
ème -
3 èm
e 5
ème
- 4
ème -
3 èm
e
Sens physique:
Force qu’exercent les chocs des molécules sur une paroi
symbole:
p
Outils pour mesurer: un manomètre
Unité officielle: Le Pascal (Pa)
Unité usuelles:
Le millimètre de Mercure (mm Hg)
Le bar
L’atmosphère
Remarque:
Pression de l’air autour de nous = pression atmosphérique
On utilise un baromètre pour la mesurer
Différence entre transformation physique, mélange et transformation chimique I-B- Décrire et expliquer des transformations chimiques
Reconnaitre des espèces chimiques
6
Les molécules ne changent pas .
Seule la façon dont elles sont liées
change.
Exemple:
Transformation physique:
Des molécules vont réagir entre elles pour en former de nouvelles.
Transformation chimique:
Test de reconnaissance de l’eau
Liquide à tester
Sulfate de cuivre anhydre
Pour détecter la présence d’eau on utilise du SULFATE
DE CUIVRE ANHYDRE:
Cette poudre blanche devient bleue lorsqu’elle est en
contact avec de l’eau.
Identification d’un gaz
Test du dioxygène
On plonge une buchette incandescente dans le gaz à tester.
Test du dihydrogène
On plonge une buchette incandescente dans le gaz à tester.
Test du dioxyde de carbone
On ajoute de l’eau de chaux dans le récipient.
Eau de chaux
Si le gaz est présent, la flamme se rallume vivement.
Si le gaz est présent, on en-tend une petite explosion.
Si le gaz est présent, l’eau de chaux se trouble (blanchit).
Identification des ions
5 èm
e 5
ème
4 èm
e 3
ème
3 èm
e
Exemple:
4 èm
e
La structure de la matière (zoom sur l’infiniment petit)
Tout ce qui existe (objets ou êtres vivants) est fait d’atomes.
Zoom sur un atome
…. Symbole de l’élément
Z A
Numéro atomique Z = nombre de protons
A= Nombre de nucléons (protons + neutrons)
dans le noyau
Le noyau
L’électron
Le proton
Le neutron
vide
Molécule:
Lorsque plusieurs atomes sont accro-
chés ensemble, on appelle cela une
molécule.
Exemple:
Atome:
Ce sont 118 éléments de base connus
sur Terre et regroupés dans la classifi-
cation périodique.
Exemple:
Fiche d’identité d’un atome Représentation de l’atome ( Modèle de Rutherford)
Li
3 7
lithium
L’atome de Lithium se compose:
de 3 protons (Z= 3)
de 4 neutrons
de 3 électrons qui tournent autour du noyau
Noyau (A= 7)
Représentation: Fiche d’identité: Analyse:
7
Nom de l’Atome
Hydrogène (H)
Carbone (C)
Oxygène (O)
couleur
4 èm
e 3
ème
Un atome étant toujours neutre:
Nombre de protons = Nombre d’électrons
Décrire une transformation chimique
Observations: Lors d’une transformation chimique….
… les atomes se conservent. Ils se réor-ganisent juste pour former de nouvelles molécules.
… la masse ne change pas car le nombre d’atomes ne change pas.
conséquence
Les ions
La réaction chimique modélise ce qui se passe au cours de la transformation chimique:
Exemple: La combustion du méthane dans le dioxygène.
Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un (ou plusieurs) électron(s).
On distingue deux catégories d’ions:
Les CATIONS:
Ce sont les ions positifs.
Exemple: Be 2+
Be 4 9
Béryllium
4 5
4 5
Les ANIONS:
Ce sont les ions négatifs.
Exemple: F -
L ‘atome de Béryllium perd 2 électrons
et devient donc le cation Béryllium Be 2+
F 9 19
Fluor
9 10
L ‘atome de Fluor gagne 1 électron et
devient donc le anion Fluor F -
9
9 10
10
Définition:
8
4 èm
e 3
ème
Différence entre acide et base
Les ions H+ sont responsables de
l’acidité d’une solution. Plus il y en a,
plus la solution est dangereuse et
peut provoquer des brûlures.
Les ions HO– sont responsables de la basi-
cité d’une solution. Plus il y en a, plus la
solution est dangereuse et à tendance à
ronger.
Pour mesurer l’acidité d’une solution,
on utilise:
Réaction avec les acides
Mesure:
Effet de la dilution:
du papier pH un pHmètre.
ou
Pour rendre une solution moins acide ou moins basique, il suffit de la diluer avec de l’eau. Le
pH se rapprochera alors de 7 (pH neutre)
Les Acides: Les Bases:
L’acide réagit avec de nombreux métaux en formant du dihydrogène (gaz détonant):
2 H+ + Fe = H2 + Fe2+
Le mélange d’un acide et d’une base pro-voque la création d’eau:
H+ + HO - = H2O
9
3 èm
e 3
ème
Plus on se rapproche de 0, plus il y a de H+ et
donc plus la solution est acide.
Plus on se rapproche de 14, plus il y a de HO- et donc
plus la solution est basique.
Solutions neutres
Le système Terre Lune Soleil
La Terre fait un tour sur elle même en 24 heures.
C’est une planète tellurique (solide), elle tourne autour
du Soleil en 365 jours et 6 heures
La Lune tourne autour de la Terre en 29 jours, c’est un
satellite naturel de la Terre.
Astuce pour différencier les phases: On trace un trait au milieu et on regarde si ca fait un p ou un d
I-C- Décrire l’organisation de la matière dans l’univers
La structure de l’univers (zoom sur l’infiniment grand)
Notre système solaire
L’Univers est composé de mil-liards de galaxies
Notre galaxie: La voie lactée
Une galaxie est com-posé de milliards d’étoiles
L’univers (limites indéfinies)
des comètes
étoile : le soleil
4 planètes solides.
4 planètes gazeuses. des
astéroïdes
Moyen Mnémotechnique pour retenir l’ordre des planètes:
Mon Violon Tombe Mais Je Sauve Une Note.
Mercure Venus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune
10
5 èm
e 5
ème
La formation des atomes
Synthèse des premiers atomes lors de la création de l’univers
La formation des étoiles (une fabrique à atomes).
Selon la Théorie du Big Bang, l’univers aurait été crée il y a 13,8 milliards d’années au cours
d’une énorme explosion (d’où le nom: Big Bang) donnant ainsi naissance aux atomes les plus
légers l’Hydrogène, l’Hélium, le Lithium et le Béryllium.
La Nébuleuse
(elle contient les atomes formés
lors du big bang: Hydrogène, Hé-
lium, Lithium et Béryllium)
La Supernova: (explosion
au cours de laquelle les
atomes plus gros se for-
ment (cuivre, Argent, …)
100 millions de
degrés Celsius L’étoile:
Elle fusionne les petits
atomes pour fabriquer
tous les atomes jusqu’au
Fer.
Plusieurs milliards
de degrés Celsius
Formation d’une étoile plus petite (Hydrogène restant) et des planètes au-tour (tous les atomes issus de l’explosion)
11
3 èm
e
La distance (carte mentale)
Le temps (carte mentale)
12
Distance
(longueur)
Sens physique:
C’est l’écart spatial entre deux points .
symbole:
l (longueur)
d (distance) Outils pour mesurer:
Unités: le mètre (m)
Un appareil gradué (mètre, pied à coulisse, …)
Unité usuelles:
Le pied (aviation)
Le pouce (écran, …)
Le mile nautique (navigation)
Temps
Sens physique:
C’est la durée qui s’écoule entre deux évènements.
symbole:
t Outils pour mesurer: un chronomètre une horloge
Unités: la seconde
5 èm
e - 4
ème -
3 èm
e 5
ème
- 4
ème -
3 èm
e
Relations faisant intervenir le temps:
distance: d= v x t
Relations faisant intervenir la distance:
distance: d= v x t
II Mouvement et interactions
II-A-Caractériser un mouvement.
Les différents types de trajectoire
Le référentiel d’étude
La trajectoire représente le chemin suivi par un objet.
Il existe 3 types de trajectoire:
La perception d’un mouvement est différente en fonction du lieu d’observation.
Le référentiel d’étude est simplement le lieu ou l’objet de référence par rapport auquel le mouve-ment est étudié.
Exemple: une même situation vue depuis deux référentiels différents.
Décrire un mouvement
Pour décrire le mouvement d’un objet, il faut préciser sa trajectoire, sa vitesse et le référentiel d’étude.
Exemple: La Lune a un mouvement circulaire uniforme par rapport à la Terre.
trajectoire vitesse Référen el d’étude
Référen el: LE QUAI Référen el: LE TRAIN
Les différents types de vitesse La vitesse d’un objet peut être :
( droite) ( cercle ou portion de cercle)
( courbe)
- accélérée - décéléré (= ralenti) - uniforme (= constant)
13
4 èm
e 4
ème
4 èm
e 4
ème
II-B- Modéliser une interaction par une force caractérisée par un point d’application, une direction, un sens et une valeur.
Les différents types d’interactions
Les effets des interactions
Deux objets sont en interactions si ces deux objets exercent une action l’un sur l’autre.
Il existe 2 grandes familles d’interactions:
les interactions de contact :
Les deux objets agissent l’un sur l’autre car ils sont en contact.
(poussée, frottement, …)
Les interactions à distance:
Les deux objets sont éloignés mais agis-
sent l’un sur l’autre par une force invisible.
(aimantation, force électrique , gravitation)
exemple: un bateau sur l’eau Contact:
L’air pousse les voiles
L’eau freine le bateau
L’eau pousse le bateau vers le haut
Distance:
La Terre attire le bateau vers le fond.
Les interactions peuvent avoir deux effets:
- modifier le mouvement d’un des objets (trajectoire ou vitesse).
- déformer (ou briser) l’un des objets.
Afin de prévoir ce qui va se passer pour l’objet étudié, on fait :
Un diagramme objet-interactions:
on analyse les interactions auxquelles l’objet étudié est soumis.
Exemple: Le bateau
Une modélisation des forces:
On représente les actions des objets les uns sur les autres par des forces (flèches)
Exemple:
Bateau
eau Terre
air
Interac on
de contact
Interac on à
distance
Grâce à la modélisation des forces, on peut, en additionnant les flèches, retrouver dans quel
sens se fera le mouvement ou la déformation.
Exemple: Le poids du bateau et la force de l’eau sur le bateau s’annulent : le bateau flotte.
La force du vent est plus forte que le frottement de l’eau: le bateau avance.
14
5 èm
e 4
ème
Masse:
La masse , en kg, est propre
à un objet (c’est la quantité
de matière qu’il contient).
Ainsi, peu importe l’endroit
où on se trouve la masse est
toujours la même.
Poids:
Le poids, en Newton, est la force
avec laquelle une planète attire
un objet.
Le poids d’un objet varie donc en
fonction de la gravité « g » de
l’endroit où il se trouve.
Différence entre Poids et masse
3 èm
e La gravitation universelle
3 èm
e
En 1687, Isaac Newton montre que, dans l’univers, tous les objets qui ont une masse s’attirent
mutuellement. Il appelle cela l’interaction gravitationnelle.
Objet A Objet B
Distance dAB
FB/A FA/B Plus les objets sont lourds ou plus ils sont proches,
plus l’attraction augmente.
Cas des planètes:
La planète et les objets qui l’entourent s’attirent donc mutuellement. Cependant, les objets étant
beaucoup plus légers que la planète, ce sont eux qui se déplacent.
On appelle « poids » la force avec laquelle un objet est attiré vers une planète.
P = m x g
Poids en Newton (N)
Masse de l’objet
(en kg)
Gravité (en N/kg)
(dépend de la planète)
Sur Terre, g= 10 N/kg
Loi de la gravitation Universelle: Loi de la gravitation Universelle:
Exemple:
Sur Terre
Sur la Lune
Caractéristiques du poids:
15
La force (carte mentale)
La vitesse (carte mentale)
16
Vitesse
Qu’est ce que c’est ?
C’est la distance que par-coure un objet durant un temps donné.
symbole:
v Outils pour mesurer:
L’Anémomètre (vitesse du vent)
Le radar
Unité officielle:
le mètre par seconde (m/s) Relations faisant intervenir la vitesse:
Energie cinétique: Ec= 0,5 x m x v²
vitesse: v= d / t Unité usuelles:
Le nœud (nds)
Conversion km/h en m/s:
Force
5 èm
e - 4
ème -
3 èm
e 5
ème
- 4
ème -
3 èm
e
Qu’est ce que c’est ?
C’est l’action qu’exerce un objet sur un autre.
Exemple: force d’attraction de la Terre (poids)
symbole:
Il dépend de la force étudiée:
F (en général)
T pour les tensions
P pour le poids
Outils pour mesurer:
Un dynamomètre
Unité officielle:
Le Newton (N)
Relations faisant intervenir la force
Poids : P = m x g
III L’energie et ses conversions
III-A- Identifier les sources, les transfert, les conversions et les formes d’énergie
Les différentes formes d’énergie
Etablir un bilan énergétique
L’énergie peut être:
- Thermique lorsque de la chaleur est produite.
- électrique lorsque de l’électricité est produite.
- lumineuse lorsque de la lumière est produite.
- chimique lorsqu’elle est stockée dans une matière.
- cinétique lorsqu’un objet est en mouvement.
- potentielle lorsqu’un objet se trouve en hauteur.
- nucléaire lorsque des noyaux d’atomes se fissurent ou fusionnent.
L’énergie ne peut pas disparaitre, mais elle peut changer de forme grâce à des convertisseurs
d’énergie.
Exemple:
Energie Lumineuse
Source d’énergie
Principe de conservation:
Les énergies renouvelables
Une source d’énergie est dite renouve-
lable lorsqu’elle se renouvelle rapidement
ou ne s’épuise pas.
Exemple:
Energie renouvelable Energie non - renouvelable
Un source d’énergie est dite non-
renouvelable lorsque sa quantité est limi-
tée et s’épuisera un jour.
Exemple:
17
III-B– Utiliser la conservation de l’énergie
3 èm
e 5
ème
- 4
ème -
3 èm
e 5
ème
- 4
ème -
3 èm
e
Légende: Source d’énergie transfert conver sseur
L’énergie (carte mentale)
La puissance électrique (carte mentale)
18
Puissance
Qu’est ce que c’est ? C’est la quantité d’énergie convertie chaque seconde.
symbole:
P
Outils pour mesurer: un Wattmètre
Unités: le Watt (W)
énergie
Qu’est ce que c’est ?
Elle prend différentes formes:
(voir p 17)
symbole:
E Outils pour mesurer:
Aucun, il faut utiliser les calculs:
Unités:
Officielle: Le Joule (J)
Ancienne unité: La calorie (cal)
Électricité: le kilowattheure (kWh)
5 èm
e - 4
ème -
3 èm
e 5
ème
- 4
ème -
3 èm
e
Relations faisant intervenir la puissance:
ou
III-C- Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l’électricité
Deux types de circuit En électricité, il n’existe que deux types de branchements:
Branchement en série (1 seule boucle)
Branchement en dérivation (plusieurs boucles)
Exe
mpl
e:
Exe
mpl
e:
Observations:
- Le courant n’ayant qu’un seul chemin pos-
sible, si un dipôle grille, tous s’éteignent.
- Plus on branche de dipôles, plus le courant
est faible.
Observations:
- Plus on fait de boucle, plus la pile s’usera
vite.
- Peu importe le nombre de dipôles branchés,
le courant ne faiblit pas.
La résistance électrique (carte mentale)
19
Résistance
Qu’est ce que c’est ?
C’est la capacité d’un objet à freiner le passage du courant.
symbole:
R Outils pour mesurer:
Un ohmmètre
Unité officielle: L’ohm (Ω)
Ordre de grandeur:
R fil = 0 Ω
R isolant = infinie
Relations faisant intervenir la résistance: Observations:
- Plus un corps est mouillé, plus sa résis-tance diminue.
5 èm
e
5 èm
e - 4
ème -
3 èm
e
L’intensité électrique (carte mentale)
La tension électrique (carte mentale)
20
Intensité
Qu’est ce que c’est ?
C’est la « vitesse » à laquelle se déplace le courant (électrons libres) dans les fils.
symbole:
I Outils pour mesurer: un ampèremètre
Unité: L’Ampère (A)
Schéma:
Tension
Qu’est ce que c’est ?
C’est la différence de « force » du courant entre deux point du circuit
symbole:
U
Outils pour mesurer: un voltmètre
Schéma:
Unité: Les Volts (V)
4 èm
e - 3
ème
4 èm
e - 3
ème
Relations faisant intervenir l’intensité:
Relations faisant intervenir la tension:
Les lois de l’électricité
Lois dans un circuit en série
Dans un circuit en série (1 seul chemin possible) , l’intensité est la même dans tout le circuit.
Exemple de Montage: Loi sur l’unicité de l’intensité : Exemple de Mesure obtenues:
Exemple de Montage: Loi sur l’additivité des tensions : Exemple de Mesure obtenues:
Dans un circuit en série (1 seul che-min possible) , la tension fournie par le générateur se répartit entre les dif-férents dipôles récepteurs branchés.
Lois dans un circuit en dérivation
Exemple de Montage: Loi sur l’additivité des intensités : Exemple de Mesure obtenues:
Exemple de Montage: Loi sur l’unicité de la tension: Exemple de Mesure obtenues:
Dans un circuit en dérivation (plusieurs chemins possibles) , l’intensité dans la branche principale se répartit dans les différentes branches dérivées.
Dans un circuit en dérivation (plusieurs chemins possibles) , la tension fournie par le générateur est la même dans chacune des branches dérivées
21
4 èm
e
Les dangers de l’électricité
Le court circuit
L’électrisation
22
Un court circuit apparait lorsque l’on relie les deux bornes d’un dipôle (pile, lampe, moteur, …)
par un fil.
Le court circuit d’un dipôle récepteur:
(moteur, lampe, ….):
L1 L2
- + 4,5 V Exemple:
Effet: Le dipôle ne fonctionne pas. Le courant électrique prendra le chemin le moins résistant en passant par le fil.
Le courant passe par le fil et la lampe L1 reste éteinte.
Le court circuit d’un dipôle générateur
(pile, batterie, prise, ...):
Effet: La pile et le fil chauffent, pouvant provo-quer un incendie. Etant donné qu’il n’y a aucune résistance sur le chemin, le courant circule très vite. Les fils et la pile chauffent .
L1 L2
- + 4,5 V Exemple:
Le courant passe par le fil et les deux lampes L1 et L2 restent éteintes.
Le corps humain résiste bien aux petits courants électriques (inférieurs à 25 V) sauf quand il est
mouillé. Dans ce cas là, sa résistance diminue et il risque alors l’électrisation (être traversé par un
courant, ce qui peut entrainer des brûlures) voire l’électrocution (mort ).
Risque d’incendie!
5 èm
e
IV Des signaux pour communiquer et observer
IV-A- Les différents types de signaux
Différence entre source primaire et objet diffusant
La lumière
23
Source primaire:
C’est un objet qui fabrique
de la lumière. Il peut donc
être vu, même dans le noir.
Exemple:
Une ampoule, les éclairs,
un écran de télé, le soleil ,
...
Objet diffusant:
C’est un objet qui ne fait
que renvoyer dans toutes
les directions, la lumière
qu’il reçoit.
Exemple:
La poussière, les objets au-
tour de nous, la Lune, ...
Production de la lumière
Propagation
Pour voir un objet, il faut que nos yeux reçoivent de la lumière provenant de cet objet.
On distingue alors:
Lorsqu’on envoie de l’énergie sur un objet, les électrons à l’intérieur des atomes se mettent à vibrer un certain nombre de fois par seconde (fréquence), produisant ainsi une onde électromagnétique.
En fonction de la fréquence de vibration, on obtient différents type de rayonnement, dont la lumière:
La lumière se déplace en ligne droite dans tous les milieux transparents, même le vide.
La lumière est une vibration électrique:
Milieu vide Air verre eau
Vitesse de la lumière 300 000 km/s 300 000 km/s 200 000 km/s 225 000 km/s
Objet opaque
0 km/s
Pour représenter la lumière, on utilise le modèle du rayon lumineux:
Inoffensifs pour l’être humain dangereux pour l’être humain
Sens de déplacement de la lumière
La vitesse de déplacement de la lumière dépend du milieu traversé:
5 èm
e
5 èm
e
4 èm
e
3 èm
e
Le son
IV– B– Utilisations du son et de la lumière
24
Production du son Le son est une vibration mécanique:
La fréquence du son, en Hertz, est définie comme le nombre de vibrations par seconde.
L’oreille humaine ne peut pas entendre toutes les fréquences:
Propagation
Le son se déplace de proche en proche et à donc besoin d’un milieux matériel (c’est-à-dire con-tenant des atomes) pour se propager.
Sa vitesse de déplacement dépend du milieu traversé:
Milieu vide Air eau Acier
Vitesse du son 0 km/s 340 m/s 1500 m/s 5000 m/s
Le son et la lumière sont utilisés pour:
- mesurer des distances
Exemples:
- transmettre des informations
5 èm
e
4 èm
e
5 èm
e
4 èm
e
INFRASONS ULTRASONS SONS AUDIBLES
Fréquence
( en Hz)