Animations — Physique-Chimie, Terminale générale
Les animations qui accompagnent ce cours, chapitre par chapitre. Clique sur une animation pour la manipuler : curseurs, défis à relever et lien vers le chapitre.
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Chapitre 0 : Incertitudes et mesures (11)
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Mesures et incertitudes
Mesure cent fois la période d'un pendule au chronomètre : histogramme, écart-type, incertitude-type u = s/√n et écart normalisé.
Manipuler →Écrire un résultat de mesure : x = (x̄ ± u)
La calculatrice crache dix chiffres : coupe-les aux ciseaux au bon endroit, regarde les chiffres qui dansent et compare à la référence.
Manipuler →L'analyse dimensionnelle : la formule est-elle homogène ?
Pose les deux membres d'une formule sur une balance d'unités (kg, m, s…) : si elle penche, la formule est fausse ! Et convertis les unités en train.
Manipuler →Les capteurs résistifs : CTN et photorésistance
Étalonne une thermistance CTN dans l'eau chaude, retrouve la température d'un bécher mystère et règle une veilleuse automatique.
Manipuler →La caractéristique d'un dipôle
Mesure U et I point par point et trace la caractéristique d'une résistance, d'une lampe, d'une diode ou d'une DEL. Sans rien griller… ou presque.
Manipuler →Moyenne, médiane, quartiles et écart-type en direct
Glisse les valeurs d'une série comme des billes : moyenne, médiane, quartiles, boîte à moustaches et écart-type bougent en direct.
Manipuler →Nuage de points et droite des moindres carrés
Déplace les points d'un nuage : le point moyen G, la droite des moindres carrés et la somme des carrés des écarts se recalculent sous tes yeux.
Manipuler →La chute libre : équations horaires et mesure de g
Lâche une balle sur Terre, sur la Lune ou sur une planète mystère : chronophotographie, équations horaires et droite de régression pour mesurer g.
Manipuler →Mesurer la vitesse du son avec deux micros
Clape, regarde l'onde filer d'un micro à l'autre, place les curseurs de l'oscilloscope et calcule v = d / Δt : dans l'air, l'hélium, l'eau ou l'acier.
Manipuler →Lire l'équivalence : tangentes, dérivée et indicateur
Place toi-même deux tangentes parallèles, compare avec le pic de la dérivée dpH/dV et choisis l'indicateur coloré dont la zone de virage convient.
Manipuler →La datation au carbone 14
Place Ötzi, un charbon de Lascaux ou un os de mammouth dans le compteur, mesure l'activité du carbone 14 et retrouve l'âge… si c'est possible !
Manipuler →Chapitre 1 : Cinétique chimique (10)
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La vitesse d'une réaction : chocs et température
Des centaines de particules qui s'entrechoquent : chauffe, concentre ou ajoute un catalyseur, et mesure le temps de demi-réaction.
Manipuler →Vitesse volumique de réaction et temps de demi-réaction
Fais glisser un point sur la courbe : la tangente donne la vitesse volumique de la réaction, et t₁/₂ se lit en un clin d'œil.
Manipuler →Profil énergétique, énergie d'activation et catalyseur
Une colline à franchir : déplace l'état de transition, ajoute un catalyseur qui creuse un raccourci, et regarde deux ballons réagir côte à côte.
Manipuler →Les enzymes, catalyseurs du vivant : chaleur, pH, saturation
Des enzymes et leur site actif : clé-serrure, optimum de température, dénaturation, pH et saturation. Mesure la vitesse et compare avec un catalyseur chimique.
Manipuler →L'équilibre chimique : une réaction dans les deux sens
A devient B, B redevient A : regarde Q tendre vers K, perturbe le système et prédis dans quel sens il va repartir.
Manipuler →Le spectrophotomètre et la loi de Beer-Lambert
Choisis la bonne longueur d'onde, mesure une gamme d'étalons, trace la droite d'étalonnage et démasque la solution mystère.
Manipuler →Le chauffage à reflux et le rendement d'une synthèse
Chauffe, refroidis, attends… puis récupère ton arôme de banane ou ton savon : à quoi sert le réfrigérant, et quel rendement η obtiens-tu ?
Manipuler →Suivre une réaction grâce à la pression d'un gaz
Un solide tombe dans l'acide d'un flacon bouché : le gaz produit fait monter la pression, et la pression donne l'avancement x en direct.
Manipuler →Déterminer l'ordre d'une réaction (méthode intégrale)
Une réaction mystère d'ordre 0, 1 ou 2 : trace [A], ln[A] ou 1/[A], trouve la droite, mesure k et le temps de demi-réaction.
Manipuler →L'estérification : déplacer l'équilibre
Acide + alcool ⇌ ester + eau : une réaction lente et limitée à 67 %. Ajoute un excès, retire l'eau au Dean-Stark, ajoute un catalyseur et compare les courbes.
Manipuler →Chapitre 2 : Évolution spontanée d'un système chimique (16)
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L'équilibre chimique : une réaction dans les deux sens
A devient B, B redevient A : regarde Q tendre vers K, perturbe le système et prédis dans quel sens il va repartir.
Manipuler →La pile Daniell : de la chimie qui fait de l'électricité
Zinc, cuivre, pont salin : regarde les électrons filer dans le fil, les ions migrer, la lame de zinc fondre et l'ampoule s'allumer.
Manipuler →Quotient de réaction Q et constante K : le sens d'évolution
Prépare ton mélange, place Q à côté de K sur une règle logarithmique, prédis le sens… puis regarde Q glisser jusqu'à K.
Manipuler →Capacité d'une pile : charge maximale et durée de vie
Deux réservoirs d'électrons qui se vident au même rythme : trouve le réactif limitant, la capacité en mA·h et la durée de vie de ta pile.
Manipuler →La pile à combustible à dihydrogène
H₂ à l'anode, O₂ à la cathode, ions H⁺ dans la membrane et seulement de l'eau à la sortie : fais rouler une voiture à hydrogène et compare-la à une batterie.
Manipuler →Une réaction d'oxydoréduction en direct
Plonge du zinc, du fer ou du cuivre dans une solution d'ions métalliques et zoome sur les électrons qui passent d'un atome à un ion.
Manipuler →L'électrolyse : forcer une réaction
Décompose l'eau, cuivre une clé ou électrolyse la saumure : électrons, ions, gaz, Q = I·Δt et n(e⁻) = Q/F, puis transforme l'électrolyseur en pile.
Manipuler →Équilibrer une demi-équation électronique
Règle les coefficients avec ▲ ▼ : des balances pèsent chaque élément et les charges. Permanganate, dichromate, diiode… ou ton propre couple.
Manipuler →Le diagramme potentiel-pH (Pourbaix)
Promène un point sur le diagramme E-pH du fer : espèce stable, corrosion ou passivation d'un clou, et prévision des réactions avec l'eau.
Manipuler →Force d'un acide : taux d'avancement final et Ka
Plonge le pH-mètre, déduis l'avancement final, le taux d'avancement τ et Ka comme en TP… et démasque l'acide mystère.
Manipuler →Solubilité et précipitation
Verse des ions goutte à goutte : dès que Qs dépasse Ks, le précipité apparaît. Ion commun, hydroxydes et « pluie d'or » au menu.
Manipuler →Profil énergétique, énergie d'activation et catalyseur
Une colline à franchir : déplace l'état de transition, ajoute un catalyseur qui creuse un raccourci, et regarde deux ballons réagir côte à côte.
Manipuler →L'accumulateur : décharge (pile) et charge (électrolyse)
Plonge dans une batterie de voiture : en décharge c'est une pile, en charge une électrolyse. Les pôles restent, mais l'anode et la cathode s'échangent !
Manipuler →Le potentiel d'électrode et la loi de Nernst
Plonge une électrode dans une solution, mesure son potentiel face à l'ESH ou à l'ECS, construis des piles et prévois leur polarité.
Manipuler →L'estérification : déplacer l'équilibre
Acide + alcool ⇌ ester + eau : une réaction lente et limitée à 67 %. Ajoute un excès, retire l'eau au Dean-Stark, ajoute un catalyseur et compare les courbes.
Manipuler →La rouille et l'anode sacrificielle
Fais rouiller des clous (eau, air, sel), protège une coque de bateau avec une anode en zinc et compare une tôle galvanisée et du fer-blanc rayés.
Manipuler →Chapitre 3 : Réactions acido-basiques (10)
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L'acidification des océans : CO₂, pH et coquillages
Augmente le CO₂ de l'air et regarde l'océan l'absorber : le pH baisse, les ions carbonate disparaissent et les coquilles se dissolvent. Calcul exact du pH.
Manipuler →Le pH des produits du quotidien
Vinaigre, cola, lait, Javel, déboucheur… Mesure leur pH au papier, au chou rouge ou au pH-mètre, range-les sur l'échelle et découvre les mélanges interdits.
Manipuler →Le titrage acido-basique suivi au pH-mètre
Verse la soude goutte à goutte, regarde le pH sauter et l'indicateur virer, puis trouve l'équivalence par les tangentes ou la dérivée.
Manipuler →Le logarithme décimal : pH, décibels et séismes
Un axe qui passe du linéaire au logarithmique sous tes yeux : pH, décibels, magnitude des séismes, et une règle à calcul qui multiplie en additionnant.
Manipuler →Diagramme de prédominance et distribution d'un acide
Fais glisser le pH et regarde les molécules perdre leurs protons : courbes de distribution exactes, pKa et diagramme de prédominance.
Manipuler →Le titrage conductimétrique
Verse la soude ou le nitrate d'argent, regarde les ions se remplacer et trouve l'équivalence à l'intersection de deux droites.
Manipuler →Diluer un acide fort et un acide faible : comparer le pH
Dilue 10 fois, 100 fois… un acide fort et un acide faible côte à côte : le pH ne monte pas de la même façon, et la loupe montre pourquoi.
Manipuler →Force d'un acide : taux d'avancement final et Ka
Plonge le pH-mètre, déduis l'avancement final, le taux d'avancement τ et Ka comme en TP… et démasque l'acide mystère.
Manipuler →La solution tampon : le pH qui résiste
Verse de l'acide, de la base ou de l'eau dans de l'eau pure et dans une solution tampon : un pH s'affole, l'autre ne bouge presque pas.
Manipuler →Le chou rouge, un indicateur coloré à plusieurs teintes
Prépare un jus de chou rouge et verse-le partout : rouge, violet, bleu, vert, jaune… Comprends le couple acide/base coloré et compare-le aux indicateurs.
Manipuler →Chapitre 4 : Force des acides et des bases (11)
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Diagramme de prédominance et distribution d'un acide
Fais glisser le pH et regarde les molécules perdre leurs protons : courbes de distribution exactes, pKa et diagramme de prédominance.
Manipuler →Diluer un acide fort et un acide faible : comparer le pH
Dilue 10 fois, 100 fois… un acide fort et un acide faible côte à côte : le pH ne monte pas de la même façon, et la loupe montre pourquoi.
Manipuler →Force d'un acide : taux d'avancement final et Ka
Plonge le pH-mètre, déduis l'avancement final, le taux d'avancement τ et Ka comme en TP… et démasque l'acide mystère.
Manipuler →La solution tampon : le pH qui résiste
Verse de l'acide, de la base ou de l'eau dans de l'eau pure et dans une solution tampon : un pH s'affole, l'autre ne bouge presque pas.
Manipuler →Le chou rouge, un indicateur coloré à plusieurs teintes
Prépare un jus de chou rouge et verse-le partout : rouge, violet, bleu, vert, jaune… Comprends le couple acide/base coloré et compare-le aux indicateurs.
Manipuler →Le titrage acido-basique suivi au pH-mètre
Verse la soude goutte à goutte, regarde le pH sauter et l'indicateur virer, puis trouve l'équivalence par les tangentes ou la dérivée.
Manipuler →L'équilibre chimique : une réaction dans les deux sens
A devient B, B redevient A : regarde Q tendre vers K, perturbe le système et prédis dans quel sens il va repartir.
Manipuler →Quotient de réaction Q et constante K : le sens d'évolution
Prépare ton mélange, place Q à côté de K sur une règle logarithmique, prédis le sens… puis regarde Q glisser jusqu'à K.
Manipuler →Lire l'équivalence : tangentes, dérivée et indicateur
Place toi-même deux tangentes parallèles, compare avec le pic de la dérivée dpH/dV et choisis l'indicateur coloré dont la zone de virage convient.
Manipuler →L'acidification des océans : CO₂, pH et coquillages
Augmente le CO₂ de l'air et regarde l'océan l'absorber : le pH baisse, les ions carbonate disparaissent et les coquilles se dissolvent. Calcul exact du pH.
Manipuler →Le pH des produits du quotidien
Vinaigre, cola, lait, Javel, déboucheur… Mesure leur pH au papier, au chou rouge ou au pH-mètre, range-les sur l'échelle et découvre les mélanges interdits.
Manipuler →Chapitre 5 : Dosage par titrage (8)
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Le titrage acido-basique suivi au pH-mètre
Verse la soude goutte à goutte, regarde le pH sauter et l'indicateur virer, puis trouve l'équivalence par les tangentes ou la dérivée.
Manipuler →Le titrage conductimétrique
Verse la soude ou le nitrate d'argent, regarde les ions se remplacer et trouve l'équivalence à l'intersection de deux droites.
Manipuler →Lire l'équivalence : tangentes, dérivée et indicateur
Place toi-même deux tangentes parallèles, compare avec le pic de la dérivée dpH/dV et choisis l'indicateur coloré dont la zone de virage convient.
Manipuler →Diagramme de prédominance et distribution d'un acide
Fais glisser le pH et regarde les molécules perdre leurs protons : courbes de distribution exactes, pKa et diagramme de prédominance.
Manipuler →Le titrage colorimétrique : repérer l'équivalence
Goutte après goutte, le permanganate se décolore… jusqu'à la goutte de trop qui reste rose. Repère l'équivalence et calcule la concentration.
Manipuler →Loi de Kohlrausch et dosage par étalonnage
Regarde les ions s'agiter entre les plaques du conductimètre, trace la droite σ = k·C et dose le sérum physiologique.
Manipuler →La solution tampon : le pH qui résiste
Verse de l'acide, de la base ou de l'eau dans de l'eau pure et dans une solution tampon : un pH s'affole, l'autre ne bouge presque pas.
Manipuler →Le chou rouge, un indicateur coloré à plusieurs teintes
Prépare un jus de chou rouge et verse-le partout : rouge, violet, bleu, vert, jaune… Comprends le couple acide/base coloré et compare-le aux indicateurs.
Manipuler →Chapitre 6 : Stratégie en synthèse organique (15)
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Protéger un groupe caractéristique pour être sélectif
Le réactif attaque tout ? Mets un casque au groupe à préserver, réagis, puis enlève le casque : compare les deux ballons de 100 molécules.
Manipuler →L'estérification : déplacer l'équilibre
Acide + alcool ⇌ ester + eau : une réaction lente et limitée à 67 %. Ajoute un excès, retire l'eau au Dean-Stark, ajoute un catalyseur et compare les courbes.
Manipuler →La polymérisation : construis une chaîne de polymère
Accroche des monomères un par un : polyéthylène, PVC, PET, nylon… Motif, degré de polymérisation n = M / M motif et chaînes qui deviennent plastique.
Manipuler →Synthèse de l'aspirine : de l'équation au contrôle CCM
Fabrique un vrai médicament en 6 étapes : pesée, chauffage, cristallisation, filtration sous vide, rendement, puis contrôle par CCM (Rf) et banc Kofler.
Manipuler →La chromatographie sur couche mince
Fais monter l'éluant, révèle la plaque sous UV ou au diiode, mesure les Rf et démasque les constituants d'un mélange mystère.
Manipuler →L'équilibre chimique : une réaction dans les deux sens
A devient B, B redevient A : regarde Q tendre vers K, perturbe le système et prédis dans quel sens il va repartir.
Manipuler →La distillation fractionnée
Chauffe un mélange eau-éthanol, regarde la vapeur monter dans la colonne de Vigreux et la température faire des paliers, puis récolte l'éthanol.
Manipuler →L'extraction par solvant (ampoule à décanter)
Verse, agite, dégaze, décante : fais passer le diiode de l'eau au cyclohexane, trouve la phase du bas et bats le record d'extraction.
Manipuler →Construis et nomme une molécule organique
Assemble une chaîne carbonée, ajoute un groupe caractéristique : formules brute, semi-développée, topologique et nom IUPAC en direct.
Manipuler →Les mécanismes réactionnels et les flèches courbes
Addition, substitution, estérification, acide-base : suis les doublets d'électrons étape par étape, puis place toi-même les flèches courbes.
Manipuler →Le chauffage à reflux et le rendement d'une synthèse
Chauffe, refroidis, attends… puis récupère ton arôme de banane ou ton savon : à quoi sert le réfrigérant, et quel rendement η obtiens-tu ?
Manipuler →Quotient de réaction Q et constante K : le sens d'évolution
Prépare ton mélange, place Q à côté de K sur une règle logarithmique, prédis le sens… puis regarde Q glisser jusqu'à K.
Manipuler →Formules topologiques et groupes caractéristiques
Regarde une molécule perdre ses H, se plier en zigzag et devenir une formule topologique, puis reconnais sa famille : alcool, cétone, ester…
Manipuler →Le spectre infrarouge : lire les liaisons
Balaye l'infrarouge à travers une molécule : chaque liaison qui absorbe se met à vibrer et creuse sa bande. O–H, C=O, N–H… et une molécule mystère !
Manipuler →Purifier un solide par recristallisation
Dissous à chaud, filtre, refroidis : de beaux cristaux purs apparaissent ! Volume minimal, eaux mères, rendement et banc Kofler en direct.
Manipuler →Chapitre 7 : Mécanismes réactionnels (5)
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Les mécanismes réactionnels et les flèches courbes
Addition, substitution, estérification, acide-base : suis les doublets d'électrons étape par étape, puis place toi-même les flèches courbes.
Manipuler →La vitesse d'une réaction : chocs et température
Des centaines de particules qui s'entrechoquent : chauffe, concentre ou ajoute un catalyseur, et mesure le temps de demi-réaction.
Manipuler →Protéger un groupe caractéristique pour être sélectif
Le réactif attaque tout ? Mets un casque au groupe à préserver, réagis, puis enlève le casque : compare les deux ballons de 100 molécules.
Manipuler →Profil énergétique, énergie d'activation et catalyseur
Une colline à franchir : déplace l'état de transition, ajoute un catalyseur qui creuse un raccourci, et regarde deux ballons réagir côte à côte.
Manipuler →Les enzymes, catalyseurs du vivant : chaleur, pH, saturation
Des enzymes et leur site actif : clé-serrure, optimum de température, dénaturation, pH et saturation. Mesure la vitesse et compare avec un catalyseur chimique.
Manipuler →Chapitre 8 : Radioactivité (12)
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La vallée de stabilité des noyaux (diagramme N-Z)
Explore la carte des noyaux : vallée de stabilité, noyaux α, β⁻ et β⁺, équations de désintégration et famille de l'uranium 238 jusqu'au plomb.
Manipuler →Les désintégrations α, β⁻, β⁺ et γ
De vrais noyaux se désintègrent : particule α, électron, positon ou photon γ, équation, diagramme (Z, N), famille de l'uranium 238 et pénétration.
Manipuler →La décroissance radioactive : le hasard qui obéit à une loi
Des centaines de noyaux se désintègrent au hasard… et pourtant leur nombre suit une loi exponentielle. Mesure la demi-vie !
Manipuler →Fusion et fission : la courbe d'Aston
La courbe de l'énergie de liaison par nucléon, la fusion de l'hydrogène et la fission de l'uranium : calcule le défaut de masse et l'énergie libérée.
Manipuler →La datation au carbone 14
Place Ötzi, un charbon de Lascaux ou un os de mammouth dans le compteur, mesure l'activité du carbone 14 et retrouve l'âge… si c'est possible !
Manipuler →Radioprotection : temps, distance et écran
Protège un travailleur d'une source gamma : éloigne-le (loi en 1/d²), ajoute un écran de plomb, de béton ou d'eau, réduis le temps. Dose comparée à une radio.
Manipuler →La fission nucléaire et la réaction en chaîne
Pilote un cœur de réacteur : neutrons, fission de l'uranium 235, barres de contrôle et modérateur. Garde la réaction critique !
Manipuler →Construis ton atome
Glisse protons, neutrons et électrons : élément, symbole, isotopes, ions, configuration électronique et règle de l'octet en direct.
Manipuler →Lois à densité : loi uniforme et loi exponentielle
Une probabilité, c'est une aire sous la courbe : loi uniforme, loi exponentielle sans mémoire, et des grains tirés au hasard qui dessinent la densité.
Manipuler →Les isotopes et la notation du noyau
Lis la carte d'identité d'un noyau (A, Z, X), ajoute des neutrons pour fabriquer ses isotopes, puis pèse des atomes : m ≈ A × m(nucléon).
Manipuler →Rutherford et la feuille d'or : l'atome est vide
Bombarde une feuille d'or de particules α : presque toutes passent, quelques-unes rebondissent. Thomson ou Rutherford : qui a raison ?
Manipuler →L'effet tunnel
Envoie un électron sur une barrière trop haute pour lui : une partie passe quand même ! Équation de Schrödinger résolue en direct.
Manipuler →Chapitre 9 : Évolution forcée d'un système chimique (5)
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L'électrolyse : forcer une réaction
Décompose l'eau, cuivre une clé ou électrolyse la saumure : électrons, ions, gaz, Q = I·Δt et n(e⁻) = Q/F, puis transforme l'électrolyseur en pile.
Manipuler →L'accumulateur : décharge (pile) et charge (électrolyse)
Plonge dans une batterie de voiture : en décharge c'est une pile, en charge une électrolyse. Les pôles restent, mais l'anode et la cathode s'échangent !
Manipuler →L'électrolyseur à hydrogène : mesurer F et stocker
Remplis les tubes gradués d'un électrolyseur, relève V(H₂) en fonction de Q pour mesurer la constante de Faraday, puis suis l'énergie de l'hydrogène vert.
Manipuler →La pile Daniell : de la chimie qui fait de l'électricité
Zinc, cuivre, pont salin : regarde les électrons filer dans le fil, les ions migrer, la lame de zinc fondre et l'ampoule s'allumer.
Manipuler →Capacité d'une pile : charge maximale et durée de vie
Deux réservoirs d'électrons qui se vident au même rythme : trouve le réactif limitant, la capacité en mA·h et la durée de vie de ta pile.
Manipuler →Chapitre 10 : Cinématique du point (13)
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Le mouvement circulaire et la fronde
Fais tourner une fronde, observe les vecteurs vitesse et accélération, puis lâche la balle au bon moment pour toucher Goliath.
Manipuler →Le mouvement rectiligne uniformément accéléré
Une voiture accélère ou freine en ligne droite : x(t), v(t) et a(t) se tracent en direct, avec la tangente, les aires et une course-poursuite.
Manipuler →Vitesse et accélération sur une trajectoire courbe
Circuit, ellipse, huit ou tes propres équations x(t), y(t) : vois v toujours tangent et a tourné vers l'intérieur du virage, avec le repère de Frenet.
Manipuler →Vitesse angulaire : tr/min, rad/s et v = R·ω
Roue de vélo, éolienne, lave-linge, meuleuse : passe des tr/min aux rad/s (ω = 2πN/60), calcule v = R·ω, puis règle les vitesses d'un vélo.
Manipuler →Chronophotographie et vecteur vitesse
Photographie une balle, une bille, un palet ou un manège à intervalles réguliers, construis les vecteurs vitesse et mesure-les à la règle.
Manipuler →Les systèmes de coordonnées
Cartésiennes, polaires, cylindriques, sphériques : déplace M, fais tourner la vue 3D et regarde la base locale tourner avec lui.
Manipuler →Le tir parabolique
Lance un projectile sur Terre, sur la Lune ou sur Jupiter, avec ou sans air : vecteurs vitesse et accélération en direct.
Manipuler →Les lois de Kepler
Mets une planète en orbite : ellipse et foyers, aires balayées égales et T²/a³ mesurés en direct sur la gravitation de Newton.
Manipuler →Forces et mouvement : le palet sur coussin d'air
Tire un palet sur une table à coussin d'air : chronophotographie, vecteurs vitesse et accélération, principe d'inertie et deuxième loi de Newton.
Manipuler →Le roulement avec et sans glissement
Lance une boule de bowling : elle glisse, puis roule sans glisser quand v = R·ω. Compare roulement, glissement et patinage côte à côte.
Manipuler →La valve du vélo : une trajectoire, trois observateurs
Trois caméras filment le même vélo : pour le piéton, la valve dessine des arches ; pour le cycliste, un cercle ; pour la voiture qui double… autre chose !
Manipuler →La vitesse de satellisation : v = √(GM/(R+h))
Pourquoi l'ISS file à 7,66 km/s ? La balance « accélération nécessaire / gravitation » et le graphe v(h), de la Terre à une comète.
Manipuler →Le saut à ski : équations horaires et trajectoire
Décolle d'un tremplin, dessine ta parabole et atterris sur la pente : équations horaires, longueur du saut et atterrissage en douceur.
Manipuler →Chapitre 11 : Mouvements et forces (22)
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La chute avec frottements : le parachutiste
Saute d'un avion à 4 000 m, regarde ta vitesse plafonner vers 190 km/h, puis ouvre le parachute au bon moment pour te poser en douceur.
Manipuler →Le plan incliné et les frottements
Incline le plan, choisis les matériaux et trouve l'angle où le bloc décroche : poids, réaction, frottement et lois de Coulomb en direct.
Manipuler →Projeter les forces et appliquer la deuxième loi de Newton
Tire une caisse sur une pente, choisis ton repère et projette chaque force : cos, sin, signes… et la même accélération à la fin.
Manipuler →Forces et mouvement : le palet sur coussin d'air
Tire un palet sur une table à coussin d'air : chronophotographie, vecteurs vitesse et accélération, principe d'inertie et deuxième loi de Newton.
Manipuler →Les collisions : chocs élastiques et chocs mous
Fais se percuter deux chariots sur un rail sans frottement : la quantité de mouvement se conserve toujours, l'énergie cinétique pas toujours !
Manipuler →Le roulement avec et sans glissement
Lance une boule de bowling : elle glisse, puis roule sans glisser quand v = R·ω. Compare roulement, glissement et patinage côte à côte.
Manipuler →Volant de badminton : frottement f = k v² et vitesse limite
Frappé à 180 km/h, le volant retombe à pic après 12 m quand une balle de tennis frappée pareil part à 65 m. La faute à f = k v² et à la vitesse limite !
Manipuler →Le canon de Newton
Tire un boulet du haut d'une montagne géante : trop lent il retombe, vers 7,9 km/s il fait le tour de la Terre, à 11,2 km/s il s'en va.
Manipuler →Le mouvement circulaire et la fronde
Fais tourner une fronde, observe les vecteurs vitesse et accélération, puis lâche la balle au bon moment pour toucher Goliath.
Manipuler →Une particule chargée dans un champ électrique ou magnétique
Dévie un électron, un proton ou une particule α entre deux plaques ou dans un champ magnétique, et sépare des isotopes !
Manipuler →Le skatepark de l'énergie
Demi-lune, bosses ou looping : regarde l'énergie cinétique et l'énergie potentielle s'échanger, et le frottement tout changer en chaleur.
Manipuler →Le travail d'une force et l'énergie cinétique
Tire une caisse avec une force inclinée : travail moteur, résistant ou nul de chaque force, et théorème de l'énergie cinétique vérifié.
Manipuler →Vitesse et accélération sur une trajectoire courbe
Circuit, ellipse, huit ou tes propres équations x(t), y(t) : vois v toujours tangent et a tourné vers l'intérieur du virage, avec le repère de Frenet.
Manipuler →La chute libre : équations horaires et mesure de g
Lâche une balle sur Terre, sur la Lune ou sur une planète mystère : chronophotographie, équations horaires et droite de régression pour mesurer g.
Manipuler →La déviation d'un faisceau d'électrons
Du canon à électrons à l'écran : accélère, dévie entre deux plaques, mesure la déviation du spot et transforme le tube en oscilloscope.
Manipuler →Le vecteur variation de vitesse et la somme des forces
Construis Δv = v₂ − v₁ sur une chronophotographie (ballon, voiture, manège…) et vérifie qu'il pointe comme la somme des forces : ΣF ≈ m·Δv/Δt.
Manipuler →Le principe des actions réciproques
Patineurs, fusée, Terre et Lune, aimants, marcheur sur une planche : A pousse B, B pousse A… avec exactement la même force. Mais pas avec le même effet !
Manipuler →Le saut à ski : équations horaires et trajectoire
Décolle d'un tremplin, dessine ta parabole et atterris sur la pente : équations horaires, longueur du saut et atterrissage en douceur.
Manipuler →Le tir au basket : trouver l'angle et la vitesse
Le tir parabolique à l'envers : on connaît le panier, on cherche α et v₀. Tir tendu ou en cloche, vitesse minimale et la carte de tous les tirs qui marquent.
Manipuler →Les forces d'inertie : le wagon, l'ascenseur et le manège
Un wagon qui démarre, un ascenseur dont on coupe le câble, un manège qui tourne : chaque scène vue du sol et de l'intérieur.
Manipuler →Le pendule de Foucault : la preuve que la Terre tourne
Choisis une latitude, accélère le temps et regarde le pendule dessiner sa rosace : son plan tourne, parce que la Terre tourne sous lui.
Manipuler →Le turboréacteur : la poussée d'un avion
Simple ou double flux : fais rugir un turboréacteur, règle débit, dilution et vitesse de vol, et découvre pourquoi les moteurs modernes sont si gros.
Manipuler →Chapitre 12 : Mouvement dans un champ uniforme (14)
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Le tir parabolique
Lance un projectile sur Terre, sur la Lune ou sur Jupiter, avec ou sans air : vecteurs vitesse et accélération en direct.
Manipuler →Une particule chargée dans un champ électrique ou magnétique
Dévie un électron, un proton ou une particule α entre deux plaques ou dans un champ magnétique, et sépare des isotopes !
Manipuler →La chute libre : équations horaires et mesure de g
Lâche une balle sur Terre, sur la Lune ou sur une planète mystère : chronophotographie, équations horaires et droite de régression pour mesurer g.
Manipuler →La déviation d'un faisceau d'électrons
Du canon à électrons à l'écran : accélère, dévie entre deux plaques, mesure la déviation du spot et transforme le tube en oscilloscope.
Manipuler →Le saut à ski : équations horaires et trajectoire
Décolle d'un tremplin, dessine ta parabole et atterris sur la pente : équations horaires, longueur du saut et atterrissage en douceur.
Manipuler →Le tir au basket : trouver l'angle et la vitesse
Le tir parabolique à l'envers : on connaît le panier, on cherche α et v₀. Tir tendu ou en cloche, vitesse minimale et la carte de tous les tirs qui marquent.
Manipuler →Tout est relatif : le changement de référentiel
Une balle lancée dans un train : verticale pour le passager, parabole pour le quai. Et si le train freine ?
Manipuler →Le champ électrique et ses lignes de champ
Place des charges + et −, regarde les lignes de champ se dessiner et lâche une charge test qui suit la force électrique.
Manipuler →L'énergie mécanique : conservée ou pas ?
Lance une balle qui rebondit, exploite sa chronophotographie comme en TP et vois quand l'énergie mécanique se conserve… et quand elle s'enfuit.
Manipuler →La vidange d'un réservoir (Torricelli)
Vide un réservoir par un trou : vitesse v = √(2gh), jet parabolique, débit Q = s·v, courbe h(t) et trous percés à différentes hauteurs.
Manipuler →La conservation du débit : Q = S·v
Des tranches d'eau de même volume s'allongent dans le tuyau étroit, le jet pincé va plus loin… mais le seau ne se remplit pas plus vite !
Manipuler →Volant de badminton : frottement f = k v² et vitesse limite
Frappé à 180 km/h, le volant retombe à pic après 12 m quand une balle de tennis frappée pareil part à 65 m. La faute à f = k v² et à la vitesse limite !
Manipuler →Le cyclotron
Accélère un proton ou une particule α en spirale entre deux dés : accorde la fréquence du générateur sur qB/(2πm) et vise les 10 MeV.
Manipuler →Le champ électrique uniforme entre deux plaques
Deux plaques, un générateur : la carte du champ, E = U/d, les équipotentielles et la force F = qE sur une charge test… et une goutte qui lévite !
Manipuler →Chapitre 13 : Mouvements des planètes et satellites (15)
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Les lois de Kepler
Mets une planète en orbite : ellipse et foyers, aires balayées égales et T²/a³ mesurés en direct sur la gravitation de Newton.
Manipuler →Le canon de Newton
Tire un boulet du haut d'une montagne géante : trop lent il retombe, vers 7,9 km/s il fait le tour de la Terre, à 11,2 km/s il s'en va.
Manipuler →Satellites : de l'orbite basse au géostationnaire
Règle l'altitude et l'inclinaison d'un satellite : période de Kepler, trace au sol, ISS, GPS et satellite géostationnaire immobile dans le ciel.
Manipuler →La 3e loi de Kepler avec les vraies planètes
Les vraies mesures des planètes, des lunes de Jupiter et de TRAPPIST-1 : T² = f(a³) est une droite, et sa pente pèse l'astre central.
Manipuler →La vitesse de satellisation : v = √(GM/(R+h))
Pourquoi l'ISS file à 7,66 km/s ? La balance « accélération nécessaire / gravitation » et le graphe v(h), de la Terre à une comète.
Manipuler →L'interaction gravitationnelle
La Terre attire la Lune, et la Lune attire la Terre tout aussi fort ! Règle masses et distance, et retrouve g = 9,8 N/kg.
Manipuler →Les phases de la Lune
Fais tourner la Lune autour de la Terre et vois défiler, depuis la Terre, croissant, quartier, gibbeuse et pleine lune en 29,5 jours.
Manipuler →Pourquoi il y a des saisons
Penche l'axe de la Terre, change la date et la latitude : hauteur du Soleil à midi, durée du jour, jour polaire… et adieu le mythe de la distance.
Manipuler →Le champ de gravitation
Promène un point autour de la Terre, de la Lune, de Mars ou de Jupiter : vecteurs g, graphe de g(h) et point d'équilibre Terre-Lune.
Manipuler →Le mouvement circulaire et la fronde
Fais tourner une fronde, observe les vecteurs vitesse et accélération, puis lâche la balle au bon moment pour toucher Goliath.
Manipuler →Poids et masse : en voyage sur les planètes
Emporte une balance, un dynamomètre et un pèse-personne sur la Lune ou Jupiter : la masse ne change pas, le poids si ! P = m × g en direct.
Manipuler →Ombre, pénombre et éclipses
Une lampe, une boule, un écran : trace les rayons, fais naître ombre et pénombre… puis passe aux éclipses de Soleil (totale, annulaire) et de Lune.
Manipuler →Deux corps en orbite autour de leur barycentre
Étoile double, Terre-Lune, Soleil-Jupiter, exoplanète : deux astres tournent autour de leur barycentre et l'étoile se dandine.
Manipuler →Le potentiel effectif et les trajectoires
Fais glisser l'énergie mécanique sur la courbe Ep,eff(r) : cercle, ellipse, parabole ou hyperbole, avec r_min et r_max lus en direct.
Manipuler →Gravitation et électrostatique : deux lois jumelles
F = G m m'/d² et F = k q q'/d² côte à côte : deux droites parallèles, un rapport de 10³⁹ dans l'atome d'hydrogène, et les champs g et E.
Manipuler →Chapitre 14 : Mécanique des fluides (17)
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La poussée d'Archimède
Plonge des cubes de bois, de glace ou d'or dans l'eau, l'huile ou le mercure : ça flotte, ça coule, et le dynamomètre parle.
Manipuler →L'effet Venturi et le théorème de Bernoulli
Rétrécis un tuyau : l'eau accélère et sa pression chute. Débit, piézomètres, Bernoulli… et même la cavitation !
Manipuler →La vidange d'un réservoir (Torricelli)
Vide un réservoir par un trou : vitesse v = √(2gh), jet parabolique, débit Q = s·v, courbe h(t) et trous percés à différentes hauteurs.
Manipuler →Le tube de Pitot : mesurer la vitesse d'un avion
Le petit tube sur le nez des avions : l'air s'y arrête, la pression dynamique ½ρv² donne la vitesse… et l'altitude piège l'anémomètre.
Manipuler →Flottaison : la partie cachée de l'iceberg
Pourquoi 90 % de l'iceberg se cache sous l'eau ? Fraction immergée ρ_objet/ρ_liquide, péniche qu'on charge, eau douce ou eau de mer.
Manipuler →La conservation du débit : Q = S·v
Des tranches d'eau de même volume s'allongent dans le tuyau étroit, le jet pincé va plus loin… mais le seau ne se remplit pas plus vite !
Manipuler →La pression dans un liquide (plongée)
Plonge avec un ballon : le manomètre grimpe, le ballon rétrécit (Boyle-Mariotte), et trois vases bizarres révèlent le paradoxe hydrostatique.
Manipuler →Le manomètre à tube en U
Relie un ballon, ton souffle ou un pneu à un tube en U : la dénivellation h du liquide mesure la pression du gaz, P = Patm + ρ g h.
Manipuler →La convection : pourquoi le chaud monte
Chauffe une casserole par le fond, par le haut ou par le côté, suis les grains de poivre, puis découvre pourquoi on met le radiateur sous la fenêtre.
Manipuler →Masse volumique : identifier un liquide
Tare la balance, verse, lis le ménisque : ρ = m/V en direct, la droite m = f(V), et un liquide mystère à démasquer.
Manipuler →L'atmosphère isotherme et le facteur de Boltzmann
Des molécules agitées qui retombent sans cesse : l'histogramme des altitudes dessine n₀·e^(−z/H). Monte un ballon-sonde jusqu'à l'Everest !
Manipuler →La puissance d'une éolienne : P = ½ ρ S v³
Vent deux fois plus fort, puissance huit fois plus grande ! Regarde l'air traverser le rotor, bute sur la limite de Betz et calcule la production d'une année.
Manipuler →Le barrage hydroélectrique et la STEP : P = η ρ Q g h
Fais tomber l'eau d'un lac dans la conduite forcée : E = m g h, P = η ρ Q g h, puis pompe la nuit et turbine à la pointe avec une STEP.
Manipuler →Laminaire ou turbulent : le nombre de Reynolds
Refais l'expérience de Reynolds et fais naître une allée de Von Kármán : eau, huile ou air, à toi de régler U et D.
Manipuler →L'écoulement de Poiseuille et les pertes de charge
Profil parabolique, loi de Poiseuille, diagramme de Moody et pertes singulières : calcule la perte de charge de n'importe quelle conduite.
Manipuler →La pompe centrifuge et le point de fonctionnement
Courbe de la pompe, courbe du réseau, point de fonctionnement, lois de similitude, pompes en série ou en parallèle et cavitation.
Manipuler →La transmission hydraulique : presse et vérin
Soulève une voiture avec un petit piston, puis pilote une pompe, un distributeur et un vérin : débit, pression, effort et puissance.
Manipuler →Chapitre 15 : Énergie interne et premier principe (20)
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Le gaz parfait vu de près
Des atomes rebondissent dans une boîte à piston : mesure la pression grâce à leurs chocs et vérifie que P = nRT/V.
Manipuler →Le calorimètre et l'équilibre thermique
Mélange deux eaux ou plonge un bloc de métal dans un calorimètre : suis les températures jusqu'à l'équilibre et démasque le métal mystère.
Manipuler →Le premier principe : ΔU = W + Q en barres
Pompe à vélo, freins brûlants, bouilloire : choisis le système, regarde W et Q traverser sa frontière et le bilan ΔU = W + Q se construire en barres.
Manipuler →La capacité thermique : qui chauffe le plus vite ?
Eau, huile et fer sur trois plaques identiques : même énergie, échauffements différents. Et à la plage, pourquoi le sable brûle et la mer reste fraîche ?
Manipuler →Freinage : l'énergie qui chauffe les disques
Freine une voiture, un camion, un vélo ou une F1 : l'énergie cinétique ½ m v² chauffe les disques (Q = m c Δθ), sauf ce que récupère la batterie.
Manipuler →Le moteur à 4 temps (cycle de Beau de Rochas)
Admission, compression, combustion-détente, échappement : regarde tourner un moteur à essence et suis son cycle dans le diagramme P(V).
Manipuler →De la glace à la vapeur : les changements d'état
Chauffe un bloc de glace jusqu'à la vapeur : paliers à 0 °C et 100 °C, énergie reçue et molécules qui se libèrent, en direct.
Manipuler →Puissance, énergie et rendement d'un convertisseur
Bouilloire, moteur, lampes, panneau solaire, chargeur, box : puissance P = U × I, énergie en kWh, coût en euros et rendement en direct.
Manipuler →L'énergie libérée par une combustion
Casse les molécules, recombine les atomes : énergies de liaison, diagramme énergétique, pouvoir calorifique et CO₂ émis par mégajoule.
Manipuler →La loi de Mariotte avec une seringue
Le TP de la seringue reliée au capteur : pousse le piston, note P et V, et vérifie que P × V reste constant (attention, l'air chauffe !).
Manipuler →Le volume molaire des gaz : même volume, pas même masse
Gonfle des ballons d'hélium, de méthane, de CO₂… avec la même quantité de matière : même volume, masses différentes ! Et démasque le gaz mystère.
Manipuler →Les transformations d'un gaz parfait (diagramme P, V)
Isotherme, isobare, isochore, adiabatique : fais voyager un gaz dans le diagramme de Clapeyron, lis le travail sous la courbe et ferme un cycle.
Manipuler →L'énergie d'un changement d'état : Q = m·L
Fais fondre, bouillir ou geler eau, fer, plomb ou carboglace : Q = m × L se calcule en direct et la droite Q(m) compare les espèces.
Manipuler →Suivre une réaction grâce à la pression d'un gaz
Un solide tombe dans l'acide d'un flacon bouché : le gaz produit fait monter la pression, et la pression donne l'avancement x en direct.
Manipuler →Moteur, frigo, pompe à chaleur : les machines dithermes
Moteur, réfrigérateur ou pompe à chaleur : règle les échanges d'énergie, vérifie les deux principes et compare ta machine au maximum de Carnot.
Manipuler →Le cycle Diesel comparé au cycle Beau de Rochas
Compression, injection de gazole, auto-inflammation : suis le cycle Diesel en (P, V) et en (T, S) et compare-le au moteur à essence.
Manipuler →Pourquoi le métal paraît plus froid que le bois ?
Tous les objets sont à 20 °C, et pourtant le métal paraît glacé et le bois tiède ! Touche-les, trouve la température de contact et choisis le bon isolant.
Manipuler →Le chauffe-eau solaire face au chauffe-eau électrique
Une journée au soleil : le capteur du toit chauffe un ballon, une résistance chauffe l'autre. Bilan G × S, pertes Φ = Δθ / R, Q = m c Δθ et effet de serre.
Manipuler →Le corps humain à 37 °C : transferts thermiques
Footing, vent glacial, baignade, canicule : ton corps perd sa chaleur par convection, rayonnement, conduction et évaporation. Tiendra-t-il ses 37 °C ?
Manipuler →Pompe à chaleur et réfrigérateur : compression de vapeur
Évaporateur, compresseur, condenseur, détendeur : chauffe ou rafraîchis une maison et lis le cycle du R-134a dans le diagramme (log P, h).
Manipuler →Chapitre 16 : Transferts thermiques (19)
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La conduction thermique : pourquoi on isole les maisons
Choisis ton mur (béton, brique, bois, laine de verre, double vitrage…) et regarde la chaleur le traverser jusqu'au régime permanent.
Manipuler →Le café qui refroidit (loi de Newton)
Un café refroidit selon une exponentielle : trace la tangente, trouve τ et tranche enfin le grand débat du lait au début ou à la fin.
Manipuler →Le bilan radiatif de la Terre et l'effet de serre
Règle l'albédo et l'absorption de l'infrarouge par l'atmosphère : regarde la Terre geler à −18 °C ou se stabiliser à +15 °C grâce à l'effet de serre.
Manipuler →Le bilan thermique d'une maison : isoler pour payer moins
Toit, murs, fenêtres, aération : regarde la chaleur fuir, empile les couches d'isolant (R = R₁ + R₂ + …) et fais fondre la facture de chauffage.
Manipuler →La caméra infrarouge : tout corps rayonne
Glisse la séparation entre l'œil nu et la caméra thermique : le chat, le thé, la vitre… tout rayonne, et la loi de Wien dit à quelle longueur d'onde.
Manipuler →La convection : pourquoi le chaud monte
Chauffe une casserole par le fond, par le haut ou par le côté, suis les grains de poivre, puis découvre pourquoi on met le radiateur sous la fenêtre.
Manipuler →Pourquoi le métal paraît plus froid que le bois ?
Tous les objets sont à 20 °C, et pourtant le métal paraît glacé et le bois tiède ! Touche-les, trouve la température de contact et choisis le bon isolant.
Manipuler →Le chauffe-eau solaire face au chauffe-eau électrique
Une journée au soleil : le capteur du toit chauffe un ballon, une résistance chauffe l'autre. Bilan G × S, pertes Φ = Δθ / R, Q = m c Δθ et effet de serre.
Manipuler →Le corps humain à 37 °C : transferts thermiques
Footing, vent glacial, baignade, canicule : ton corps perd sa chaleur par convection, rayonnement, conduction et évaporation. Tiendra-t-il ses 37 °C ?
Manipuler →Le corps noir et la loi de Wien
Chauffe un corps de 300 à 30 000 K : sa couleur change, le sommet de son spectre glisse et la loi de Wien donne sa température.
Manipuler →Puissance, énergie et rendement d'un convertisseur
Bouilloire, moteur, lampes, panneau solaire, chargeur, box : puissance P = U × I, énergie en kWh, coût en euros et rendement en direct.
Manipuler →Le calorimètre et l'équilibre thermique
Mélange deux eaux ou plonge un bloc de métal dans un calorimètre : suis les températures jusqu'à l'équilibre et démasque le métal mystère.
Manipuler →Le premier principe : ΔU = W + Q en barres
Pompe à vélo, freins brûlants, bouilloire : choisis le système, regarde W et Q traverser sa frontière et le bilan ΔU = W + Q se construire en barres.
Manipuler →La capacité thermique : qui chauffe le plus vite ?
Eau, huile et fer sur trois plaques identiques : même énergie, échauffements différents. Et à la plage, pourquoi le sable brûle et la mer reste fraîche ?
Manipuler →Palier de température : corps pur ou mélange ?
Refroidis deux tubes côte à côte : le corps pur fait un palier, le mélange non. Démasque ensuite l'échantillon mystère !
Manipuler →Le deuxième principe : l'entropie et l'irréversible
Un gaz qui envahit le vide, deux blocs qui s'égalisent, deux gaz qui se mélangent : calcule l'entropie créée et essaie de remonter le temps.
Manipuler →L'ailette de refroidissement
Profil de température en cosinus hyperbolique, flux évacué, rendement et efficacité d'une ailette, jusqu'au dissipateur d'un processeur.
Manipuler →L'échangeur de chaleur : co-courant ou contre-courant
Profils de température, DTLM et méthode NUT-efficacité : découvre pourquoi le contre-courant est roi dans un échangeur tubulaire.
Manipuler →Le rayonnement thermique : Planck, émissivité, écrans
Spectres de Planck en échelle log, surfaces grises et sélectives d'un capteur solaire, échanges entre plans, écrans et isolant de satellite.
Manipuler →Chapitre 17 : Phénomènes ondulatoires (15)
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Les interférences : quand deux ondes s'additionnent
Deux sources dans une cuve à ondes : lignes de calme, lignes d'agitation et franges sur un écran. Puis les fentes d'Young et l'interfrange i = λD/a.
Manipuler →La diffraction : la lumière qui contourne
Envoie de la lumière sur une fente de plus en plus fine : elle s'étale ! Règle λ, a et D, et mesure la tache centrale L = 2λD/a sur l'écran.
Manipuler →L'effet Doppler et le mur du son
Un camion de pompiers, un avion ou un moustique fonce en sifflant : fronts d'onde resserrés, fréquence perçue, cône de Mach et « bang ».
Manipuler →L'effet Doppler au travail : radar, galaxies, échographie
Flashe une voiture au radar, mesure la vitesse d'une galaxie grâce à ses raies décalées vers le rouge et écoute le sang dans une artère.
Manipuler →Les couleurs des bulles de savon
D'où viennent les couleurs d'une bulle de savon ? Promène une loupe sur le film qui s'amincit et vois deux ondes réfléchies s'additionner ou s'annuler.
Manipuler →Les tuyaux sonores : orgue, flûte et clarinette
Regarde l'air vibrer dans un tuyau d'orgue : nœuds, ventres, fréquences propres fₙ = n·v/(2L), et pourquoi un tuyau bouché sonne si grave.
Manipuler →Le niveau sonore et les décibels
Approche-toi d'une enceinte de concert ou d'un avion, ajoute des sources, éloigne-toi : décibels, intensité sonore et seuils de danger.
Manipuler →L'onde progressive : la ola de la corde
Secoue une corde ou un ressort : l'onde avance, la coccinelle reste sur place. Mesure λ, T et la célérité avec la photo, le film et le chrono.
Manipuler →Les ondes sismiques et l'épicentre
Un séisme a eu lieu quelque part : lis les sismogrammes de trois stations, mesure le retard des ondes S sur les ondes P et trouve l'épicentre.
Manipuler →Les ondes stationnaires et la corde de guitare
Fais vibrer une corde tendue par une masse : elle ne s'emballe qu'aux fréquences propres fₙ = n·v/(2L). Nœuds, ventres et courbe de résonance.
Manipuler →L'oreille : ce qu'on entend et ce qui l'abîme
Infrasons, ultrasons, seuil d'audibilité, 85 et 120 dB : promène un son dans le champ auditif et regarde ta cochlée s'abîmer… sans bouchons.
Manipuler →Les battements : accorder une guitare à l'oreille
Un diapason et une corde presque accordés : la somme de deux sinusoïdes proches bat lentement. Écoute-la, mesure-la et accorde la guitare !
Manipuler →Les fentes d'Young photon par photon
Photons ou électrons envoyés un par un vers deux fentes : les impacts tombent au hasard… et les franges d'interférence émergent peu à peu.
Manipuler →Le réseau de diffraction
Des centaines de fentes pour trier la lumière : ordres, pics de plus en plus fins, spectres en lumière blanche, doublet du sodium, CD et DVD.
Manipuler →L'interféromètre de Michelson
Translate ou fais tourner un miroir : anneaux qui rentrent, contact optique, brouillages du sodium et teintes de Newton en lumière blanche.
Manipuler →Chapitre 18 : Lunette astronomique (8)
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La lunette astronomique
Règle l'objectif et l'oculaire, rends la lunette afocale et observe la Lune ou Jupiter : grossissement G = f′₁/f′₂ et cercle oculaire.
Manipuler →Construis la marche des rayons dans une lunette
Construis toi-même, étape par étape, le trajet de la lumière dans une lunette afocale : image intermédiaire, oculaire, grossissement et cercle oculaire.
Manipuler →La lentille convergente : où se forme l'image ?
Déplace un objet devant une lentille convergente : rayons particuliers, image réelle ou virtuelle, loupe et relation de conjugaison.
Manipuler →L'œil et les lunettes : accommodation et correction
Modèle réduit de l'œil : fais accommoder le cristallin, observe l'image floue d'un œil myope ou hypermétrope et trouve ses lunettes.
Manipuler →Ombre, pénombre et éclipses
Une lampe, une boule, un écran : trace les rayons, fais naître ombre et pénombre… puis passe aux éclipses de Soleil (totale, annulaire) et de Lune.
Manipuler →Lentille divergente et association de deux lentilles
Lentille divergente seule, puis deux lentilles associées : image intermédiaire, vergence V = V₁ + V₂, lunette de Galilée et téléobjectif.
Manipuler →Les miroirs sphériques
Miroir concave ou convexe : rayons particuliers, image réelle ou virtuelle, aberration de sphéricité, rétroviseur et télescope de Newton.
Manipuler →La loupe : image virtuelle et grossissement G = α'/α
Glisse une fourmi entre le foyer et la loupe : image virtuelle, droite, agrandie. Compare ce que voit ton œil avec et sans loupe et calcule G = α'/α.
Manipuler →Chapitre 19 : Interaction lumière-matière (11)
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L'effet photoélectrique
Éclaire du césium, du sodium, du zinc ou du cuivre : électrons arrachés ou non, E_c = hν − W₀, fréquence seuil et constante de Planck.
Manipuler →La cellule photovoltaïque : des photons au courant
Envoie des photons sur une cellule solaire : seuil de la bande interdite, électrons et trous, caractéristique I(U) et point de puissance maximale.
Manipuler →Le laser : émission stimulée et inversion de population
Pompe des atomes, piège la lumière entre deux miroirs et regarde les photons se cloner : inversion de population et naissance d'un faisceau laser.
Manipuler →Spectres d'émission et d'absorption
Lampes à hydrogène, sodium, néon… et étoile mystère : compare raies d'émission et raies d'absorption pour identifier les éléments.
Manipuler →Les spectres des éléments : chaque atome a sa signature
Un tableau périodique cliquable : les raies de plus de 90 éléments, en émission et en absorption, la couleur des flammes, le Soleil et l'élément mystère.
Manipuler →Le photon : la lumière en grains d'énergie
Des ondes radio aux rayons gamma : fréquence, énergie d'un photon en J et en eV, nombre de photons émis par un laser, et seuil ionisant.
Manipuler →Le spectre de l'atome d'hydrogène
Fais sauter l'électron d'un niveau d'énergie à l'autre : chaque photon émis allume sa raie, de l'ultraviolet à l'infrarouge.
Manipuler →Le bilan radiatif de la Terre et l'effet de serre
Règle l'albédo et l'absorption de l'infrarouge par l'atmosphère : regarde la Terre geler à −18 °C ou se stabiliser à +15 °C grâce à l'effet de serre.
Manipuler →Les fentes d'Young photon par photon
Photons ou électrons envoyés un par un vers deux fentes : les impacts tombent au hasard… et les franges d'interférence émergent peu à peu.
Manipuler →La particule dans une boîte (puits infini)
Enferme un électron dans une boîte de quelques nanomètres : niveaux d'énergie, fonctions d'onde, superposition qui oscille et photons colorés.
Manipuler →Le spectre électromagnétique au quotidien
Wifi, four à micro-ondes, télécommande, laser, radio X : clique un objet, il se range sur le spectre avec λ = c / f, E = h f et ses dangers.
Manipuler →Chapitre 20 : Dynamique d'un système électrique (6)
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La charge et la décharge d'un condensateur
Charge et décharge un condensateur dans un circuit RC : u_C(t) et i(t) se tracent en direct, avec la constante de temps τ = RC.
Manipuler →Charger un condensateur à courant constant
Un générateur de courant charge un condensateur : la tension monte en ligne droite. Mesure la pente et démasque le condensateur mystère.
Manipuler →L'écran tactile : un condensateur sous ton doigt
Promène ton doigt sur un écran tactile : il forme un condensateur avec les électrodes, C = ε₀·εr·S/e, et le contrôleur le repère.
Manipuler →Les oscillations électriques du circuit RLC
Un condensateur se décharge dans une bobine : régimes pseudo-périodique, critique et apériodique, et énergie qui fait des allers-retours.
Manipuler →Équations différentielles : champ de directions et Euler
Clique pour choisir la condition initiale : la solution exacte suit le champ de directions, et la méthode d'Euler l'approche pas à pas.
Manipuler →Le champ électrique uniforme entre deux plaques
Deux plaques, un générateur : la carte du champ, E = U/d, les équipotentielles et la force F = qE sur une charge test… et une goutte qui lévite !
Manipuler →Chapitre 21 : Méthodes d'analyse physique (10)
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Loi de Kohlrausch et dosage par étalonnage
Regarde les ions s'agiter entre les plaques du conductimètre, trace la droite σ = k·C et dose le sérum physiologique.
Manipuler →Synthèse additive, soustractive et couleur des objets
Superpose des projecteurs rouge, vert et bleu, empile des filtres cyan, magenta, jaune… et découvre pourquoi une tomate peut paraître noire.
Manipuler →Préparer une solution par dilution
Pipette jaugée, fiole jaugée, trait de jauge : dilue une solution colorée, calcule le facteur de dilution et construis ton échelle de teinte.
Manipuler →Le spectrophotomètre et la loi de Beer-Lambert
Choisis la bonne longueur d'onde, mesure une gamme d'étalons, trace la droite d'étalonnage et démasque la solution mystère.
Manipuler →Construis et nomme une molécule organique
Assemble une chaîne carbonée, ajoute un groupe caractéristique : formules brute, semi-développée, topologique et nom IUPAC en direct.
Manipuler →Échelle de teinte : estimer une concentration
Glisse le tube inconnu entre deux tubes de l'échelle, encadre et estime sa concentration, dilue-le s'il est trop foncé.
Manipuler →Vitesse volumique de réaction et temps de demi-réaction
Fais glisser un point sur la courbe : la tangente donne la vitesse volumique de la réaction, et t₁/₂ se lit en un clin d'œil.
Manipuler →Formules topologiques et groupes caractéristiques
Regarde une molécule perdre ses H, se plier en zigzag et devenir une formule topologique, puis reconnais sa famille : alcool, cétone, ester…
Manipuler →Le spectre infrarouge : lire les liaisons
Balaye l'infrarouge à travers une molécule : chaque liaison qui absorbe se met à vibrer et creuse sa bande. O–H, C=O, N–H… et une molécule mystère !
Manipuler →Déterminer l'ordre d'une réaction (méthode intégrale)
Une réaction mystère d'ordre 0, 1 ou 2 : trace [A], ln[A] ou 1/[A], trouve la droite, mesure k et le temps de demi-réaction.
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