PROGRAMME D'ÉTUDES PHYSIQUE SECONDAIRE AOÛT 1998

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1 PROGRAMME D'ÉTUDES PHYSIQUE 5 SECONDAIRE AOÛT 1998

2 PROGRAMME D'ÉTUDES PHYSIQUE 5 SECONDAIRE AOÛT 1998 Dirction d la formation général ds adults

3 Gouvrnmnt du Québc Ministèr d l'éducation, ISBN Dépôt légal Bibliothèqu national du Québc, 1998

4 Conformémnt aux dispositions d l'articl 461 d la Loi sur l'instruction publiqu (L.R.Q., c. I-13.3), j'approuv l nouvau programm d'étuds physiqu, 5 scondair à l'éducation ds adults. PAULINE MAROIS

5 Autur Célin Trmblay Consultant pour la Commission scolair ds Patriots Coordination d la Paulin Plltir Commission scolair ds Patriots production Ont collaboré à la Louis Bourqu Consultant pour la Commission scolair ds Patriots rédaction Donald Robichaud Commission scolair du Sault-Saint-Louis Paulin Plltir Commission scolair ds Patriots Mirill Moisan Société d la formation à distanc ds commissions scolairs du Québc Janin Goml Dirction d la formation à distanc Laila Valin Dirction d la formation à distanc Consultation L comité consultatif provincial d scincs : Marc Dufour, CS d Spt-Îls; Manon Dupont, CS du Sault-Saint-Louis; Gaétan Lavoi, CS Valin; Jacqus Munir, CS Saint-Jan sur Richliu; Dany Ouimt, CS Rouyn-Noranda; Michl Savard, CS d Matan; Michl Thériault, CS ds Dravurs; Jacky Trmblay, CS ds Découvrurs; Coltt Trudl, CS d Trois-Rivièrs; Mari- Rin Rouillard, CS d Mmphrémagog. L prsonnl nsignant t profssionnl ds commissions scolairs : d Bllchass, d Brossard, du Cntr d la Maurici, d Charlsbourg, d Châtauguay, d Chicoutimi, ds Chuts-d-la-Chaudièr, d Coaticook, ds Découvrurs, Eastrn Townships, du Goéland, d la Haut Gatinau, Jacqus- Cartir, Jérôm-L Royr, Kativik, d La Jun Lortt, du Lac Saint-Jan, Lac- Témiscamingu, ds Laurntids, d Lévis, CEC d Montréal, ds Manoirs, d Matan, d Mmphrémagog, Ds Mill-Îls, d La Mitis, d Outaouais-Hull, ds Patriots, CEC d Québc, d Rivièr-du-Loup, Robrval t La Vallièr, Saint-Jan sur Richliu, Saint-Croix, du Sault-Saint-Louis, d Saint-Thérès, d Thtford- Mins, d Val-d Or, Vallé-d-la-Lièvr, d Vallyfild, CEC d Vrdun. Scrétariat Mari-Franc Dumoulin Commission scolair ds Patriots Dominiqu Noël Commission scolair d Victoriavill Rsponsabls du Pirrtt Marcott Dirction d la formation général ds adults programm d étuds (dpuis 1996) Srg Lloup Dirction d la formation général ds adults (jusqu n 1996) Coordination ds Marc Lduc Dirction d la formation général ds adults programms d étuds Dirctur Alain Mrcir Dirction d la formation général ds adults

6 Tabl ds matièrs Introduction Présntation Contxt d élaboration du programm Rlations avc d autrs programms Programms du sctur ds juns Programms du sctur ds adults Cours préalabls au programm Physiqu 5 scondair Dévloppmnt ds habiltés liés à la démarch xpérimntal Prspctiv H-T-S (histoir-tchnologi-société) Structur du programm t ds contnus d apprntissag Rlation ntr ls cours du programm Prmir cours : Optiqu Duxièm cours : Cinématiqu t quantité d mouvmnt Troisièm cours : Forc t énrgi Objctifs d apprntissag Objctifs généraux Objctifs trminaux Objctifs intrmédiairs Précisions Évaluation ds apprntissags... 9 Contnu du programm cours par cours Cours 1 : Optiqu Cours 2 : Cinématiqu t quantité d mouvmnt Cours 3 : Forc t énrgi... 41

7 INTRODUCTION

8 1 Présntation L programm d étuds Physiqu, 5 scondair st dstiné aux élèvs du scondair d l éducation ds adults du Québc. Il s compos d trois cours d 50 hurs qui formnt un nsmbl corrspondant au programm Physiqu 534, n viguur au sctur ds juns. Au rgard du régim pédagogiqu, l présnt programm st un ds matièrs à option du scond cycl du scondair t à c titr, ls unités attribués aux trois cours puvnt contribur à l obtntion du Diplôm d étuds scondairs (DES). D plus, l nsmbl d cs trois cours corrspond au préalabl Physiqu 534, qui st rquis pour l admission à crtains programms d formation général ou tchniqu du collégial. 1.1 Contxt d élaboration du programm Dans la foulé d la révision ds programms d scincs à l éducation ds adults, la Dirction général d l éducation ds adults (DGEA) mttait sur pid, n 1991, un comité consultatif chargé d analysr ls contnus ds nouvaux programms d physiqu t d chimi d cinquièm scondair du sctur ds juns n vu d lur évntull implantation au sctur ds adults. L comité st arrivé à la conclusion qu, bin qu lur contnu soit très prtinnt, ls programms du sctur ds juns n pourraint êtr implantés tls quls n raison ds contraints organisationnlls t andragogiqus d l éducation ds adults. On a donc rcommandé un réécritur d cs programms afin d n adaptr ls objctifs t l approch aux réalités d c sctur. Par souci d harmonisation d la formation dans ls dux scturs, on dvait s assurr d consrvr ls contnus proposés dans ls programms dstinés aux juns t accordr un attntion tout particulièr au dévloppmnt ds habiltés liés à la démarch xpérimntal. À l hivr 1994, on a ntrpris ls travaux d rédaction d c nouvau programm d physiqu pour l sctur ds adults. Un prmièr vrsion, daté d avril 1996, a été soumis à la consultation d tous ls organisms scolairs. L prsonnl nsignant t profssionnl d plus d quarant commissions scolairs a répondu à ctt consultation. L analys ds commntairs rçus a conduit à l écritur d la présnt vrsion du programm. 1.2 Rlations avc d autrs programms Programms du sctur ds juns Comm il avait été établi au début d la rédaction du programm Physiqu, 5 scondair, son contnu notionnl a été harmonisé avc clui du programm Physiqu 534 du sctur ds juns. Physiqu, 5 scondair 3 Introduction

9 Ls élémnts d contnu notionnl d c drnir programm ont été partagés n trois cours, qui portnt ls titrs suivants : Optiqu, Cinématiqu t quantité d mouvmnt t Forc t énrgi. D plus, ds élémnts du programm Tchniqus t méthods n scincs d la natur (TMS 532), du sctur ds juns, ont été intégrés à chacun ds cours du présnt programm Programms du sctur ds adults C programm d étuds rmplac l programm d étuds précédnt t plus particulièrmnt ls cours Physiqu 143, Physiqu 151 t Physiqu Cours préalabls au programm Physiqu 5 scondair Sont préalabls au programm Physiqu 5 scondair, ls trois cours du programm Scincs physiqus, 4 scondair du sctur ds adults ou l programm Scincs physiqus 436 du sctur ds juns ou l un ou l autr d lurs équivalnts. Par aillurs, comm il s agit d un programm d 5 scondair, ls élèvs qui y sont inscrits dvraint avoir réussi ls cours d langu matrnll t d mathématiqu d la 4 scondair. 1.3 Dévloppmnt ds habiltés liés à la démarch xpérimntal La nécssité d rmttr n valur l xpérimntation comm instrumnt d intégration ds connaissancs t comm constituant du curriculum préparatoir aux étuds postscondairs n scincs commandait l élaboration d un programm d physiqu pour la 5 scondair qui laissrait un larg plac à l initiation à la démarch xpérimntal t au dévloppmnt d habiltés liés à la démarch xpérimntal. Cs drnièrs, au trm ds cours, dvraint constitur, au mêm titr qu ls contnus notionls, ds objts d évaluation. À caus ds particularités t ds contraints d organisation d l éducation ds adults, l initiation à la démarch xpérimntal a été concntré dans ls programms d scincs d 5 scondair. Ctt initiation, pour êtr fficac, nécssit un crtain étalmnt dans l tmps qui dépass la duré d 50 hurs prévu pour un cours. C st pourquoi, dans c programm, chaqu cours constitu un étap dans l initiation à la démarch xpérimntal. Bin qu ds objctifs trminaux aint été fixés pour chaqu cours, c n st qu au trm ds trois cours qu sra attint l nivau d compétnc visé par l programm. Ainsi, l prmir cours constitu l étap d familiarisation : familiarisation avc ls élémnts d un protocol xpérimntal, avc l travail n laboratoir t avc la présntation t l analys d donnés xpérimntals. Introduction 4 Physiqu, 5 scondair

10 L duxièm cours st l étap d approfondissmnt ds élémnts d la démarch xpérimntal; ls élèvs sront applés à écrir l protocol d un xpérinc, à suivr un protocol pour xécutr un xpérinc t à rédigr ls différnts partis d un rapport d laboratoir. L troisièm cours st l étap d intégration. Au trm d c cours, ls élèvs dvront êtr capabls d rédigr un protocol xpérimntal, d xécutr la ou ls xpérincs prévus au protocol t d rédigr l rapport d laboratoir s y rapportant. Tout n adhérant frmmnt aux objctifs d formation visant l apprntissag d la démarch xpérimntal, ls auturs ont chrché à êtr réalists par rapport aux moyns dont disposnt ls cntrs d éducation ds adults t par rapport aux particularités d l apprntissag individualisé. Si, d un part, ils ont voulu qu l dévloppmnt ds habiltés liés à la démarch xpérimntal soit incontournabl, ils s sont assurés, d autr part, qu on pouvait y arrivr avc ds moyns rlativmnt simpls t dans un cadr accssibl au plus grand nombr d cntrs possibl. 1.4 Prspctiv H-T-S (histoir-tchnologi-société) Dans l prolongmnt ds orintations du programm Scincs physiqus, 4 scondair, c programm d physiqu vut amnr l élèv à fair ds lins ntr ls notions théoriqus qui lui sont présntés t l contxt dans lqul cs notions ont été découvrts, ls influncs réciproqus qu la scinc t la tchnologi ntrtinnnt t ont ntrtnus au cours ds annés t ls conséquncs qu ls découvrts scintifiqus ou ls applications tchnologiqus ont t ont us sur la vi ds humains t sur l nvironnmnt. C st c qu ls auturs ont applé la prspctiv H-T-S. Dans ls cours du programm Scincs physiqus, 4 scondair, ctt orintation a été rtnu comm tram d fond pour la formulation ds objctifs t comm approch privilégié pour l apprntissag ds scincs. Dans l présnt programm d physiqu, ls objctifs d la prspctiv H-T-S vinnnt ctt fois complétr ls autrs objctifs, comm pour rapplr qu la scinc n s dévlopp jamais n vas clos, qu si ll contribu au dévloppmnt ds sociétés, ss progrès sont ux-mêms frinés ou ncouragés par l contxt politiqu, social t tchnologiqu du momnt. Pour chacun ds trois cours, on a formulé un objctif trminal propr à chaqu volt : volt historiqu, volt tchnologiqu t volt social t nvironnmntal. Physiqu, 5 scondair 5 Introduction

11 2 Structur du programm t ds contnus d apprntissag 2.1 Rlation ntr ls cours du programm L programm st constitué d trois cours qui doivnt êtr suivis dans l ordr. Ctt séqunc st imposé tant par ls lins logiqus qui xistnt ntr ls élémnts d contnu ds cours qu par l acquisition progrssiv ds habiltés liés à la démarch xpérimntal Prmir cours : Optiqu Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, l adult va, dans c prmir cours, améliorr sa compréhnsion d l optiqu ainsi qu ds aspcts tchniqus t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d l optiqu. C prmir cours port sur : l mod d propagation d la lumièr; l comportmnt d la lumièr réfléchi par ds miroirs plans t ds miroirs courbs; l comportmnt d la lumièr réfracté par ds lntills t autrs substancs; l spctr élctromagnétiqu t ds applications associés à ss différnts régions Duxièm cours : Cinématiqu t quantité d mouvmnt Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, l adult va, dans c duxièm cours, améliorr sa compréhnsion d la cinématiqu t d la quantité d mouvmnt ainsi qu ds aspcts tchniqus t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d la mécaniqu. C duxièm cours port sur : la prcption du mouvmnt t la notion d trajctoir; l analys d la trajctoir d différnts mobils; l analys du mouvmnt rctilign t du mouvmnt rctilign uniformémnt accéléré; l analys du mouvmnt d un projctil dans un plan; ds applications du princip d la consrvation d la quantité d mouvmnt. Introduction 6 Physiqu, 5 scondair

12 2.1.3 Troisièm cours : Forc t énrgi Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, l adult va, dans c troisièm cours, améliorr sa compréhnsion d la dynamiqu ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds conséquncs nvironnmntals t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d la dynamiqu. C troisièm cours port sur : l concpt d forc t ls conséquncs d son application sur un corps; la forc gravitationnll t ss manifstations; l mouvmnt d un corps n fonction du travail, d l énrgi t d la consrvation d l énrgi; l frottmnt ntr dux surfacs t la résistanc d l air xrcé sur un corps n mouvmnt; l princip d Archimèd; la déformation ds rssorts t la prssion; l fonctionnmnt ds machins simpls t composés. 2.2 Objctifs d apprntissag Chaqu cours st décrit par un objctif général t par un nsmbl d objctifs trminaux t d objctifs intrmédiairs. Un tablau placé au début d chaqu cours donn, n plus d l objctif général, la list complèt ds objctifs trminaux d c cours Objctifs généraux L objctif général d chaqu cours décrit d façon synthétiqu l intntion général du cours. Il précis ls lins à établir ntr ls trois catégoris d objctifs trminaux Objctifs trminaux Ls objctifs trminaux ont été rgroupés n trois catégoris : ls objctifs d contnu notionnl, ls objctifs liés à la démarch xpérimntal t ls objctifs rlatifs à la prspctiv H-T-S (histoirtchnologi-société). L ordr d présntation d cs objctifs n doit pas êtr considéré comm un indication d lur importanc rlativ ou d la séqunc à rspctr pour l apprntissag. Tous ls objctifs trminaux sont prscriptifs. Ils sont formulés sous form d objctifs d apprntissag. Ls objctifs trminaux indiqunt l sns à donnr à l apprntissag, la cibl à attindr au moyn ds objctifs intrmédiairs qui, pour lur part, décrivnt d façon plus précis t plus détaillé la porté ds objctifs trminaux. Physiqu, 5 scondair 7 Introduction

13 Pour soulignr la continuité qui xist ntr ls objctifs trminaux d démarch xpérimntal, cuxci sont numérotés A1, A2, A3, A4 dans l prmir cours, B1, B2, B3, B4, B5 dans l duxièm cours t C1, C2, C3, C4 dans l troisièm cours. Ls objctifs portant ds numéros concordants, comm A1, B1 t C1, rnvoint généralmnt au mêm aspct d la démarch xpérimntal Objctifs intrmédiairs Tous ls objctifs trminaux d contnu notionnl sont précisés par un list d objctifs intrmédiairs. Crtains d cs objctifs intrmédiairs sont égalmnt rattachés à un objctif trminal d démarch xpérimntal ou d prspctiv H-T-S; dans cs cas, la mntion EX (démarch xpérimntal), H (histoir), T (tchnologi) ou S (société) apparaît à la gauch du libllé d l objctif. En plus d êtr liés à crtains objctifs intrmédiairs d contnu notionnl (idntifiés par la mntion EX), ls objctifs trminaux d démarch xpérimntal sont précisés par lurs proprs objctifs intrmédiairs. Ls lins ntr cs dux catégoris d objctifs intrmédiairs t ls objctifs trminaux d démarch xpérimntal sont présntés à la fin d chaqu cours après la présntation détaillé d chaqu objctif trminal d contnu notionnl. Aucun ds objctifs trminaux rlatifs à la prspctiv H-T-S n a d objctifs intrmédiairs qui lui soint proprs. Ils sont tous précisés par ds objctifs intrmédiairs d contnu notionnl. On ls rconnaît à la mntion H, T ou S placé à la gauch du libllé d l objctif intrmédiair n qustion. D plus, on n rtrouv la list complèt, à la fin d chaqu cours. Tous ls objctifs intrmédiairs sont prscriptifs Précisions Ds Précisions complètnt la plupart ds objctifs intrmédiairs d contnu notionnl. Ls rnsignmnts qui s y trouvnt n sont ni prscriptifs, ni limitatifs, ni xhaustifs. On y a consigné d l information suscptibl d éclairr ls évntuls utilisaturs t utilisatrics du programm : ds détails sur l contnu, ds limits, ds xmpls d pists d xploration, tc. Introduction 8 Physiqu, 5 scondair

14 3 Évaluation ds apprntissags L évaluation ds apprntissags vis, d un part, à aidr l élèv dans ss apprntissags t, d autr part, à fournir ls donnés nécssairs à la sanction ds étuds. Généralmnt, on trouv l information qui a trait à l évaluation ds apprntissags t à la sanction ds étuds dans d autrs documnts officils qu l programm d étuds proprmnt dit, tls ls définitions du domain d xamn t l Guid d gstion d la sanction ds étuds. Il convint d s référr à cs documnts pour obtnir plus d précisions sur cs qustions. L évaluation formativ fait parti d l nsignmnt t d l apprntissag. Ell a pour rôl d soutnir t d guidr ls décisions concrnant ls choix ds situations d apprntissag, du matéril t ds intrvntions pédagogiqus. Ell rlèv du prsonnl nsignant t fait l objt d politiqus établis par ls organisms scolairs. L Ministèr put, au bsoin, proposr ds cadrs concptuls ou ds xmpls d outils d évaluation formativ. Pour ls bsoins d l évaluation sommativ, l Ministèr fournit un Définition du domain d xamn pour chacun ds cours d un programm d étuds t, s il y a liu, ds épruvs édictés ou d appoint. À la suit d l évaluation sommativ, un jugmnt st porté sur l attint, par l adult, ds objctifs d apprntissag d un cours, t c st alors qu ls apprntissags puvnt êtr sanctionnés. Physiqu, 5 scondair 9 Introduction

15 CONTENU DU PROGRAMME COURS PAR COURS

16 COURS 1 OPTIQUE Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d l optiqu ainsi qu ds aspcts tchniqus t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d l optiqu

17 OBJECTIF GÉNÉRAL Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d l optiqu ainsi qu ds aspcts tchniqus t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d l optiqu. OBJECTIFS TERMINAUX Contnu notionnl 1 Analysr l mod d propagation d la lumièr. 2 Analysr l comportmnt d la lumièr réfléchi par ds miroirs plans. 3 Analysr l comportmnt d la lumièr réfléchi par ds miroirs courbs. 4 Analysr l comportmnt d la lumièr réfracté par différnts substancs. 5 Analysr l comportmnt d la lumièr qui travrs ds lntills. 6 Décrir l spctr élctromagnétiqu t ds applications associés à ss différnts régions. EX Démarch xpérimntal Prspctiv H-T-S A1 A2 A3 S familiarisr avc la démarch xpérimntal. S familiarisr avc la rédaction d un protocol xpérimntal. S familiarisr avc l xécution d un xpérinc. H T Illustrr, à l aid d xmpls, ls lins qui xistnt ntr l histoir d l optiqu t ls progrès qui ont été faits n scincs ou n matièr d tchnologi. Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation d l optiqu dans ds applications tchniqus. A4 S familiarisr avc l analys scintifiqu d donnés xpérimntals. S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux résultant d l utilisation d l optiqu. Physiqu, 5 scondair 15 Optiqu

18 OBJECTIF TERMINAL 1 Analysr l mod d propagation d la lumièr. PRÉCISIONS 1.1 Décrir ds sourcs d lumièr naturll t artificill. Sourcs incandscnts, fluorscnts t phosphorscnts, lasr, nucléair (étoils) 1.2 Associr la production d lumièr à la convrsion Énrgis nucléair, élctriqu, d autrs forms d énrgi. chimiqu 1.3 S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux Prolongation ds hurs d travail, résultant d l utilisation d la lumièr artificill. utilisation ds spacs soutrrains, tc. 1.4 Expliqur, à l aid du parcours ds rayons luminux, Rayons luminux, sourcs d lu-mièr commnt l oil prçoit un objt. dirct t indirct 1.5 H Illustrr, à l aid d xmpls, l évolution à travrs ls âgs d l intrprétation du phénomèn d la vision. 1.6 EX Obsrvr ls phénomèns d ombr t d pénombr n Sourc ponctull, sourc étndu, rlation avc l étndu d la sourc d lumièr t ls faiscau, pincau, rayon distancs ntr la sourc, l obstacl t l écran. 1.7 Illustrr, à l aid d schémas, ls phénomèns d ombr Tracé ds rayons t d pénombr. 1.8 Expliqur l phénomèn ds éclipss solair t lunair. 1.9 Établir, à l aid du modèl corpusculair d la lumièr, Rlation à l invrs du carré d la la rlation qui xist ntr l intnsité d la lumièr, la distanc distanc d la sourc t l air éclairé Résoudr ds problèms portant sur la propagation d Typs d sourcs, ombr, pénombr, la lumièr. intnsité, distanc, air ombragé, air éclairé, tc. Optiqu 16 Physiqu, 5 scondair

19 OBJECTIF TERMINAL 2 Analysr l comportmnt d la lumièr réfléchi par ds miroirs plans. PRÉCISIONS 2.1 Donnr ds xmpls du phénomèn d la réflxion. Miroirs, Lun, objts éclairés 2.2 Comparr la réflxion diffus t la réflxion spéculair. Natur d la surfac réfléchissant 2.3 Illustrr, à l aid du tracé ds rayons, l phénomèn d Rayons incidnt t réfléchi, angls la réflxion dans un miroir plan. d incidnc t d réflxion, normal 2.4 Énoncr ls lois d la réflxion. L angl d incidnc st égal à l angl d réflxion. L rayon inci-dnt, l rayon réfléchi t la normal sont dans un mêm plan. 2.5 Illustrr, à l aid du tracé ds rayons, la formation Position d l imag, grandur, orind un imag dans un miroir plan. tation 2.6 EX Détrminr xpérimntalmnt l tracé ds rayons luminux t l champ d vision produit par un miroir plan. 2.7 T Décrir, à l aid d xmpls, ds applications Distanc Trr-Lun, apparil photo tchniqus ds miroirs plans. rflx, sxtant, périscop, miroir smi-transparnt, kaléidoscop, tc. 2.8 Résoudr ds problèms portant sur la réflxion par ds Tracé ds rayons, imags, lois d la miroirs plans. réflxion, tc. Physiqu, 5 scondair 17 Optiqu

20 OBJECTIF TERMINAL 3 Analysr l comportmnt d la lumièr réfléchi par ds miroirs courbs. PRÉCISIONS 3.1 Donnr ds xmpls d utilisation d miroirs courbs. Miroirs d maquillag, miroirs d survillanc, télscop, réflcturs d phar d automobil, réflcturs d lamp d poch, rétrovisur, tc. 3.2 Illustrr, à l aid d un schéma, ls caractéristiqus d un Miroirs convx ou concav, foyr, miroir courb. ax principal, longuur focal, rayon d courbur, cntr d courbur 3.3 Comparr ls caractéristiqus t ls limits d utilisation Abrration sphériqu ds miroirs sphériqus t ds miroirs paraboliqus. 3.4 EX Établir, à la suit d obsrvations, un rlation Imag invrsé ou droit, taill d qualitativ ntr la position d un objt t ls l imag, grandissmnt caractéristiqus d son imag dans un miroir concav. 3.5 Distingur un imag réll d un imag virtull. Comparaison du miroir convx t du miroir concav 3.6 Estimr, par l tracé ds rayons principaux, la position Rayons principaux; position, t ls caractéristiqus d l imag formé par un objt orintation t grandissmnt d dans un miroir concav t dans un miroir convx. l imag 3.7 Détrminr algébriqumnt la position t ls h / h = / = / caractéristiqus d l imag formé par un objt dans un 1 / f = 1 / p + 1 / q miroir concav. Gr = h / h i o i f f o i o 3.8 T Décrir l parcours d la lumièr dans un télscop d typ Nwton. 3.9 T Décrir, à l aid d xmpls, ds applications Miroirs d maquillag, miroirs d tchniqus ds miroirs courbs. survillanc, télscop, phars d automobil, lamp d poch, rétrovisur, tc. Optiqu 18 Physiqu, 5 scondair

21 OBJECTIF TERMINAL 3 (suit) Analysr l comportmnt d la lumièr réfléchi par ds miroirs courbs. PRÉCISIONS 3.10 S Associr ds changmnts sociaux à l utilisation Collaboration intrnational (Tétchniqu ds miroirs courbs. lscop Canada-Franc-Hawaï), tc Résoudr ds problèms portant sur ls miroirs Tracé d rayons, méthod algécourbs. briqu, tc. Physiqu, 5 scondair 19 Optiqu

22 OBJECTIF TERMINAL 4 Analysr l comportmnt d la lumièr réfracté par différnts substancs. PRÉCISIONS 4.1 Décrir l comportmnt d la lumièr qui pass d un Miliu moins réfringnt à un miliu miliu à un autr. plus réfringnt t vic-vrsa 4.2 Tracr ls rayons incidnts t réfractés passant d un Angls d incidnc t d réfraction miliu à un autr. 4.3 EX Détrminr xpérimntalmnt l indic d réfraction d un substanc. 4.4 Expliqur l phénomèn d la réfraction. Vitss d la lumièr dans divrs miliux 4.5 Énoncr ls lois d la réfraction. n sin = n sin L rayon incidnt, l rayon réfracté t la normal sont dans un mêm plan. 4.6 Décrir, à l aid du tracé ds rayons, l parcours d la lumièr dans un prism. 4.7 Détrminr, à l aid ds lois d la réfraction, l angl Angl d réfraction égal à 90 critiqu rlatif à dux miliux. 4.8 Expliqur l phénomèn d réflxion total intrn. Angl critiqu 4.9 T Décrir, à l aid d xmpls, l utilisation d la réflxion Jumlls, fibrs optiqus, tc. total intrn dans la tchnologi S Associr ds changmnts sociaux à l utilisation ds Communications, tchniqus médifibrs optiqus dans la tchnologi. cals, tc Résoudr ds problèms portant sur la réfraction. Tracés d rayons, lois d la réfraction, réflxion total intrn, tc. Optiqu 20 Physiqu, 5 scondair

23 OBJECTIF TERMINAL 5 Analysr l comportmnt d la lumièr qui travrs ds lntills. PRÉCISIONS 5.1 Distingur ls divrs typs d lntill. Lntill biconvx, plan convx, ménisqu convrgnt, lntill biconcav, plan concav, ménisqu divrgnt 5.2 Rprésntr, au moyn d un schéma, ls Lntills convrgnt ou divrgnt, caractéristiqus ds lntills. ax, foyr principal, cntr optiqu, distanc focal 5.3 EX Comparr la vrgnc d dux ou d plusiurs lntills Msur ds distancs focals d mêm typ mais d courbur différnt. 5.4 Détrminr la vrgnc d un lntill t d un systèm d lntills. 5.5 H Associr ds étaps du dévloppmnt historiqu ds Loup, vrrs corrcturs, luntt d instrumnts d optiqu à ds progrès qui ont été faits n Galilé, apparil photo, microscop, physiqu. cinéma, télscop Hubbl, tc. 5.6 EX Détrminr xpérimntalmnt ls caractéristiqus d Position, grandissmnt t orintal imag formé par un lntill convrgnt n fonction tion d l imag d la position d l objt. 5.7 Estimr, à l aid du tracé ds rayons, la position t ls Position, grandissmnt t orintacaractéristiqus d l imag formé par ds lntills tion d l imag mincs convrgnts t divrgnts. 5.8 Détrminr algébriqumnt la position t ls Position, grandissmnt t orintacaractéristiqus d l imag formé par ds lntills tion d l imag mincs convrgnts t divrgnts. 5.9 Comparr, à l aid du tracé ds rayons, la formation Lntill t cristallin, pllicul t ds imags dans l oil t la formation ds imags dans rétin, tc. un apparil photo T Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation ds lntills Microscop, télscop, luntt dans ls instrumnts d optiqu. astronomiqu, apparil photo, détctur optiqu, stéréoscopi, cinéma, tc. Physiqu, 5 scondair 21 Optiqu

24 OBJECTIF TERMINAL 5 (suit) Analysr l comportmnt d la lumièr qui travrs ds lntills. PRÉCISIONS 5.11 T Associr ls anomalis d l oil aux tchniqus d corrction Myopi, prsbyti, hyprappropriés. métropi, astigmatism; vrrs corrcturs, lntills cornénns, chirurgi, tc S Associr ds changmnts sociaux au dévloppmnt ds Cosmologi, médcin, tc. instrumnts d optiqu Résoudr ds problèms portant sur ls lntills. Tracé d rayons, méthod algébriqu, tc. Optiqu 22 Physiqu, 5 scondair

25 OBJECTIF TERMINAL 6 Décrir l spctr élctromagnétiqu t ds applications associés à ss différnts régions. PRÉCISIONS 6.1 EX Obsrvr la décomposition d la lumièr blanch par un Cristal, goutt d au, suprposition d prism. lumièrs 6.2 Décrir sommairmnt l modèl ondulatoir d la Vitss d la lumièr, spctr du lumièr. visibl, longuur d ond, fréqunc, lumièr monochromatiqu t polychromatiqu 6.3 Expliqur, à l aid du modèl ondulatoir, la Vitss d la lumièr t la longuur décomposition d la lumièr blanch par un prism. d ond 6.4 Décrir la caus ds abrrations chromatiqus produits Décomposition d la lumièr blanch par ds lntills. 6.5 Expliqur, à l aid d la réflxion t d l absorption d Pigmnts, filtrs, corps transparnts la lumièr, la prcption d la coulur d la lumièr t t corps opaqus, tc. ds objts. 6.6 T Décrir sommairmnt l lasr t qulqus-uns d ss Holographi, lctur optiqu, utilisations. applications militairs t médicals, tc. 6.7 Classr ls différnts groups d onds slon lur Onds radio, micro-onds, rayons position rlativ dans l spctr élctromagnétiqu. infrarougs, rayons visibls, rayons ultraviolts, rayons X, rayons gamma 6.8 Expliqur qualitativmnt la rlation qui xist ntr Comparaison ds différnts partis l énrgi t la fréqunc d un ond (ou sa longuur du spctr d ond). 6.9 T Associr aux lois d la réflxion ds tchniqus qui font Radiotélscop, radar, antnn paraappl aux onds non visibls. boliqu, télédétction, tc T Décrir, à l aid d xmpls, ds applications ou ds Spctroscopi, détctur infraroug, phénomèns liés aux différnts régions du spctr four à micro-onds, radiologi, élctromagnétiqu. radioactivité, amincissmnt d la couch d ozon, srrs, tc. Physiqu, 5 scondair 23 Optiqu

26 OBJECTIF TERMINAL 6 (suit) Décrir l spctr élctromagnétiqu t ds applications associés à ss différnts régions. PRÉCISIONS 6.11 Décrir sommairmnt la doubl natur d la lumièr. Physiqu modrn, dualité ondparticul, tc H Associr ds découvrts historiqus à l évolution ds connaissancs rlativs à la natur d la lumièr Résoudr ds problèms portant sur l spctr élctromagnétiqu t ds applications associés à ss différnts régions. Optiqu 24 Physiqu, 5 scondair

27 DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE OBJECTIFS TERMINAUX A1 S familiarisr avc la démarch xpérimntal. A1.1 Utilisr l xpérimntation comm moyn d xploration. A1.2 Utilisr l xpérimntation pour établir un rlation simpl ntr dux paramètrs. A2 S familiarisr avc la rédaction d un protocol xpérimntal. A2.1 Comprndr la nécssité d xplorr un sul rlation à la fois. A2.2 Idntifir ls paramètrs constants, la variabl indépndant t la variabl dépndant. A3 S familiarisr avc l xécution d un xpérinc. A3.1 Suivr un protocol xpérimntal simpl. A3.2 Obsrvr un phénomèn dans l cadr d un xpérinc. A3.3 Manipulr du matéril dans l contxt d un xpérinc simpl. A3.4 S familiarisr avc la msur. A4 S familiarisr avc l analys scintifiqu d donnés xpérimntals. A4.1 Présntr ds donnés xpérimntals au moyn d un tablau à doubl ntré. A4.2 Traitr ds donnés xpérimntals. A4.3 Déduir un rlation simpl à partir d donnés xpérimntals. Physiqu, 5 scondair 25 Optiqu

28 LIENS ENTRE LES OBJECTIFS DE CONTENU NOTIONNEL ET DE DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE CONTENU NOTIONNEL DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE 1.6 Obsrvr ls phénomèns d ombr t d pénombr n rlation avc A1 A3 A4 l étndu d la sourc d lumièr t ls distancs ntr la sourc, l obstacl t l écran. 2.6 Détrminr xpérimntalmnt l tracé ds rayons luminux t l A1 A2 A3 A4 champ d vision produit par un miroir plan. 3.4 Établir, à la suit d obsrvations, un rlation qualitativ ntr la A1 A3 A4 position d un objt t ls caractéristiqus d son imag dans un miroir concav. 4.3 Détrminr xpérimntalmnt l indic d réfraction d un A1 A2 A3 A4 substanc. 5.3 Comparr la vrgnc d dux ou d plusiurs lntills d mêm A1 A2 A3 A4 typ mais d courbur différnt. 5.6 Détrminr xpérimntalmnt ls caractéristiqus d l imag A1 A3 A4 formé par un lntill convrgnt n fonction d la position d l objt. 6.1 Obsrvr la décomposition d la lumièr blanch par un prism. A1 A3 Optiqu 26 Physiqu, 5 scondair

29 PERSPECTIVE HISTOIRE-TECHNOLOGIE-SOCIÉTÉ OBJECTIFS TERMINAUX H Illustrr, à l aid d xmpls, ls lins qui xistnt ntr l histoir d l optiqu t ls progrès qui ont été faits n scincs ou n matièr d tchnologi. 1.5 Illustrr, à l aid d xmpls, l évolution à travrs ls âgs d l intrprétation du phénomèn d la vision. 5.5 Associr ds étaps du dévloppmnt historiqu ds instrumnts d optiqu à ds progrès qui ont été faits n physiqu Associr ds découvrts historiqus à l évolution ds connaissancs rlativs à la natur d la lumièr. T Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation d l optiqu dans ds applications tchniqus. 2.7 Décrir, à l aid d xmpls, ds applications tchniqus ds miroirs plans. 3.8 Décrir l parcours d la lumièr dans un télscop d typ Nwton. 3.9 Décrir, à l aid d xmpls, ds applications tchniqus ds miroirs courbs. 4.9 Décrir, à l aid d xmpls, l utilisation d la réflxion total intrn dans la tchnologi Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation ds lntills dans ls instrumnts d optiqu Associr ls anomalis d l oil aux tchniqus d corrction appropriés. 6.6 Décrir sommairmnt l lasr t qulqus-uns d ss utilisations. 6.9 Associr aux lois d la réflxion ds tchniqus qui font appl aux onds non visibls Décrir, à l aid d xmpls, ds applications ou ds phénomèns liés aux différnts régions du spctr élctromagnétiqu. S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux résultant d l utilisation d l optiqu. 1.3 Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux résultant d l utilisation d la lumièr artificill Associr ds changmnts sociaux à l utilisation tchniqu ds miroirs courbs Associr ds changmnts sociaux à l utilisation ds fibrs optiqus dans la tchnologi Associr ds changmnts sociaux au dévloppmnt ds instrumnts d optiqu. Physiqu, 5 scondair 27 Optiqu

30 COURS 2 CINÉMATIQUE ET QUANTITÉ DE MOUVEMENT Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d la cinématiqu t d la quantité d mouvmnt ainsi qu ds aspcts tchniqus t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d la mécaniqu

31 OBJECTIF GÉNÉRAL Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d la cinématiqu t d la quantité d mouvmnt ainsi qu ds aspcts tchniqus t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d la mécaniqu. OBJECTIFS TERMINAUX Contnu notionnl 1 Analysr la notion d trajctoir ainsi qu la prcption du mouvmnt. 2 Analysr un trajctoir au rgard du déplacmnt, d la distanc parcouru t ds positions succssivs d un mobil. 3 Analysr un mouvmnt rctilign uniform. 4 Analysr un mouvmnt rctilign uniformémnt accéléré. 5 Analysr l mouvmnt d un projctil dans un plan. 6 Appliqur l princip d la consrvation d la quantité d mouvmnt. EX Démarch xpérimntal Prspctiv H-T-S B1 B2 B3 B4 Appliqur la démarch xpérimntal dans ds cas simpls. Rédigr un protocol xpérimntal simpl. Exécutr un xpérinc simpl. Analysr ds donnés xpérimntals. H T Illustrr, à l aid d xmpls, ls lins qui xistnt ntr l histoir d la cinématiqu t ls progrès qui ont été faits n physiqu. Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation ds princips d la cinématiqu t d la quantité d mouvmnt dans ds situations pratiqus. B5 S familiarisr avc la rédaction d un rapport d laboratoir. S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux résultant du dévloppmnt d la mécaniqu. Physiqu, 5 scondair 31 Cinématiqu t quantité d mouvmnt

32 OBJECTIF TERMINAL 1 Analysr la notion d trajctoir ainsi qu la prcption du mouvmnt. PRÉCISIONS 1.1 Donnr ds xmpls d mouvmnts à différnts Vibration ds moléculs, mouvmnt échlls. ds bactéris, moyns d transport, orbits planétairs, tc. 1.2 H Situr, dans un prspctiv historiqu, l étndu ds Mouvmnts trrstrs t mouvdomains couvrts par la mécaniqu. mnts célsts 1.3 S Associr ds découvrts sur l mouvmnt ds corps célsts à l évolution d la prcption d l Univrs par l êtr humain. 1.4 Définir la notion d trajctoir. 1.5 Classr divrs typs d mouvmnt n fonction d lur Mouvmnts rctilign, curvilign, trajctoir. circulair, lliptiqu ou qulconqu 1.6 Illustrr, à l aid d xmpls, qu la prcption d un Obsrvatur dans un train, ballon d mouvmnt ou d l immobilité dépnd du point d vu basktball, orbits ds planèts, tc. d l obsrvatur. 1.7 Décrir, à l aid d xmpls, la prcption par ls sns Prcption par la vu, l ouï (l fft d divrs mouvmnts. Dopplr), l odorat, l touchr 1.8 Résoudr ds problèms portant sur la notion d trajctoir t sur la prcption du mouvmnt. Cinématiqu t quantité d mouvmnt 32 Physiqu, 5 scondair

33 OBJECTIF TERMINAL 2 Analysr un trajctoir au rgard du déplacmnt, d la distanc parcouru t ds positions succssivs d un mobil. PRÉCISIONS 2.1 Distingur l déplacmnt d la distanc parcouru. 2.2 Détrminr l déplacmnt t la distanc parcouru par Plan à l échll, donnés numériqus un mobil. 2.3 Décrir la grandur t l orintation d un déplacmnt. Points cardinaux, coordonnés cartésinns, coordonnés polairs 2.4 Rprésntr un vctur. Grandur, orintation (dirction t sns), symbol, rprésntation graphiqu 2.5 Distingur un quantité vctorill d un quantité scalair. 2.6 Additionnr ds vcturs. Méthods ds polygons t ds composants 2.7 Expliqur pourquoi la dscription d un position xig Rlativité d la position un rpèr. 2.8 Décrir, dans un rpèr cartésin, ls positions Mouvmnt rctilign t mouvmnt succssivs d un mobil. dans un plan 2.9 Résoudr ds problèms portant sur la position, l Résolutions graphiqu t algébriqu, déplacmnt t la distanc parcouru. addition vctorill, tc. Physiqu, 5 scondair 33 Cinématiqu t quantité d mouvmnt

34 OBJECTIF TERMINAL 3 Analysr un mouvmnt rctilign uniform. PRÉCISIONS 3.1 Décrir un trajctoir rctilign à partir du graphiqu Construction t intrprétation du position-tmps corrspondant. graphiqu 3.2 Établir ds lins ntr la définition t ls unités d msur d la vitss. v = s/t Unités : m/s, km/s, km/h 3.3 Décrir un mouvmnt rctilign uniform. Lign droit, vitss constant 3.4 Décrir l allur ds courbs position-tmps t Signification d la pnt vitss-tmps d un mouvmnt rctilign uniform. 3.5 Établir, à partir ds graphiqus, ls équations d un Pnt, surfac sous la courb; mouvmnt rctilign uniform. s = vt v = constant 3.6 Utilisr un convntion d signs pour décrir un Position, déplacmnt, vitss mouvmnt rctilign uniform. 3.7 Décrir différnts méthods pour msurr la vitss Chronomètr t règl, stroboscop, d un mobil. fft Dopplr, tc. 3.8 EX Établir xpérimntalmnt ls équations du mouvmnt d un objt décrivant un mouvmnt rctilign uniform. 3.9 H Décrir différnts méthods utilisés au cours d Tntativ d Galilé, méthod l histoir pour msurr la vitss d la lumièr. astronomiqu, tc S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux Urbanisation, accssibilité aux bins t ds conséquncs nvironnmntals résultant du t srvics, pollution, spac utilisé, dévloppmnt ds moyns d transport rapid. dévloppmnt militair, tc Résoudr ds problèms portant sur l mouvmnt Résolutions algébriqu t graphiqu, rctilign uniform. convntion d signs, vcturs, tc. Cinématiqu t quantité d mouvmnt 34 Physiqu, 5 scondair

35 OBJECTIF TERMINAL 4 Analysr un mouvmnt rctilign uniformémnt accéléré. PRÉCISIONS 4.1 Distingur la vitss moynn d la vitss instantané. 4.2 Établir ds lins ntr la définition t ls unités d msur d l accélération. a = v/t 2 Unités : m/s, km/h/s 4.3 Décrir un mouvmnt rctilign uniformémnt Lign droit, vitss qui vari accéléré. régulièrmnt 4.4 Décrir l allur ds courbs position-tmps, vitss- Variation non-linéair d la position, tmps t accélération-tmps d un mouvmnt variation linéair d la vitss, rctilign uniformémnt accéléré. accélération constant 4.5 Établir, à partir d graphiqus, ls équations d un Pnt, surfac sous la courb; mouvmnt rctilign uniformémnt accéléré. a = constant v = at 2 s = v t + ½at i 4.6 Utilisr un convntion d signs pour décrir un Position, déplacmnt, vitss, accémouvmnt rctilign uniformémnt accéléré. lération 4.7 EX Établir xpérimntalmnt ls équations du mouvmnt d un objt décrivant un mouvmnt rctilign uniformémnt accéléré. 4.8 Comparr ls trajctoirs, ls graphiqus t ls Tablau d synthès équations d un mouvmnt rctilign uniform avc cux d un mouvmnt rctilign uniformémnt accéléré. 4.9 Analysr l mouvmnt d un corps n chut libr. Accélération gravitationnll, zéro d référnc, tc Décrir l influnc d la résistanc d l air sur l Parachut, avion, automobil, tc. mouvmnt d un corps Résoudr ds problèms portant sur l mouvmnt Résolutions algébriqu t graphi-qu, rctilign uniformémnt accéléré. vcturs, convntion d signs, chut libr, tc. Physiqu, 5 scondair 35 Cinématiqu t quantité d mouvmnt

36 OBJECTIF TERMINAL 5 Analysr l mouvmnt d un projctil dans un plan. PRÉCISIONS 5.1 Distingur la trajctoir d un mouvmnt rctilign d Lign droit (un dimnsion), cll du mouvmnt d un projctil. parabol (dux dimnsions) 5.2 Décomposr l mouvmnt d un projctil dans un plan Composant horizontal uniform, n dux mouvmnts rctiligns prpndiculairs. composant vrtical uniformémnt accéléré 5.3 Détrminr ls caractéristiqus du mouvmnt d un Vitss initial, porté, hautur projctil. maximal 5.4 Écrir ls équations du mouvmnt d un projctil. s = v t x x x y yi t v = constant 2 s = v t + ½ a t t v y = v yi +a yt g = 9,8 m/s T Décrir, à l aid d xmpls, ds applications du Tir d un obus, tir à l arc, ball d mouvmnt ds projctils. basball, largag d marchandis, tc. 5.6 H Associr ds découvrts n cinématiqu à ds progrès Travaux d Aristot, d Coprnic, d faits n physiqu. Galilé, d Nwton, tc. 5.7 Résoudr ds problèms rlatifs aux projctils. Résolutions graphiqu t algébriqu, valurs instantanés, tc. Cinématiqu t quantité d mouvmnt 36 Physiqu, 5 scondair

37 OBJECTIF TERMINAL 6 Appliqur l princip d la consrvation d la quantité d mouvmnt. PRÉCISIONS 6.1 Établir ds lins ntr la définition t ls unités d p = mv msur d la quantité d mouvmnt. Unités : kgm/s 6.2 Énoncr l princip d la consrvation d la quantité d p total = constant; notion d systèm mouvmnt. 6.3 EX Induir, à partir d donnés xpérimntals, la loi d la Collision parfaitmnt élastiqu dans consrvation d la quantité d mouvmnt. un systèm à dux dimnsions 6.4 T Illustrr, à l aid d xmpls, ds applications du Collisions, propulsion ds fusés, princip d consrvation d la quantité d mouvmnt. xplosions, tc. 6.5 Résoudr ds problèms portant sur la consrvation d Collisions parfaitmnt élastiqu ou la quantité d mouvmnt dans un systèm à un ou à parfaitmnt inélastiqu, applidux dimnsions. cations, tc. Physiqu, 5 scondair 37 Cinématiqu t quantité d mouvmnt

38 DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE OBJECTIFS TERMINAUX B1 Appliqur la démarch xpérimntal dans ds cas simpls. B1.1 Utilisr l xpérimntation pour établir un rlation mathématiqu ntr ds paramètrs. B1.2 Utilisr l xpérimntation pour induir un loi. B2 Rédigr un protocol xpérimntal simpl. B2.1 Distingur l objt d l xpérinc ds paramètrs msurés. B2.2 Détrminr la variabl indépndant, la variabl dépndant t ls paramètrs constants. B2.3 S familiarisr avc la rédaction ds consigns ds manipulations. B3 Exécutr un xpérinc simpl. B3.1 Dévloppr l habilté à manipulr l matéril d xpérimntation. B3.2 Rcuillir ds donnés xpérimntals n tnant compt d l incrtitud xpérimntal dans l écritur ds donnés numériqus. B4 Analysr ds donnés xpérimntals. B4.1 Présntr ds donnés xpérimntals sous form d graphiqu. B4.2 Distingur l rrur xpérimntal d l incrtitud. B4.3 Idntifir ls causs ds rrurs xpérimntals. B4.4 Tnir compt ds chiffrs significatifs dans l traitmnt ds donnés. B4.5 Intrprétr ls graphiqus t l nsmbl ds donnés xpérimntals avc riguur. B5 S familiarisr avc la rédaction d un rapport d laboratoir. B5.1 Connaîtr l rôl d un rapport d laboratoir. B5.2 Connaîtr ls partis constituants d un rapport d laboratoir. B5.3 Rédigr la discussion t la conclusion d un xpérinc. Cinématiqu t quantité d mouvmnt 38 Physiqu, 5 scondair

39 LIENS ENTRE LES OBJECTIFS DE CONTENU NOTIONNEL ET DE DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE CONTENU NOTIONNEL DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE 3.8 Établir xpérimntalmnt ls équations du mouvmnt d un B1 B2 B3 B4 objt décrivant un mouvmnt rctilign uniform. 4.7 Établir xpérimntalmnt ls équations du mouvmnt d un B1 B2 B3 B4 B5 objt décrivant un mouvmnt rctilign uniformé-mnt accéléré. 6.3 Induir, à partir d donnés xpérimntals, la loi d la B1 B4 B5 consrvation d la quantité d mouvmnt. Physiqu, 5 scondair 39 Cinématiqu t quantité d mouvmnt

40 PERSPECTIVE HISTOIRE-TECHNOLOGIE-SOCIÉTÉ OBJECTIFS TERMINAUX H Illustrr, à l aid d xmpls, ls lins qui xistnt ntr l histoir d la cinématiqu t ls progrès qui ont été faits n physiqu. 1.2 Situr, dans un prspctiv historiqu, l étndu ds domains couvrts par la mécaniqu. 3.9 Décrir différnts méthods utilisés au cours d l histoir pour msurr la vitss d la lumièr. 5.6 Associr ds découvrts n cinématiqu à ds progrès qui ont été faits n physiqu. T Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation ds princips d la cinématiqu t d la quantité d mouvmnt dans ds situations pratiqus. 5.5 Décrir, à l aid d xmpls, ds applications du mouvmnt ds projctils. 6.4 Illustrr, à l aid d xmpls, ds applications du princip d consrvation d la quantité d mouvmnt. S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux résultant du dévloppmnt d la mécaniqu. 1.3 Associr ds découvrts sur l mouvmnt ds corps célsts à l évolution d la prcption d l Univrs par l êtr humain Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals résultant du dévloppmnt ds moyns d transport rapid. Cinématiqu t quantité d mouvmnt 40 Physiqu, 5 scondair

41 COURS 3 FORCE ET ÉNERGIE Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d la dynamiqu ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds conséquncs nvironnmntals t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d la dynamiqu

42 OBJECTIF GÉNÉRAL Par l apprntissag d la démarch scintifiqu, améliorr sa compréhnsion d la dynamiqu ainsi qu ds aspcts tchniqus, ds conséquncs nvironnmntals t ds changmnts sociaux associés au dévloppmnt d la dynamiqu. OBJECTIFS TERMINAUX Contnu notionnl 1 Décrir l concpt d forc t ls conséquncs d l application d un forc sur un corps. 2 Expliqur la forc gravitationnll t ss manifstations. 3 Expliqur ls conséquncs d l application d un forc sur l mouvmnt d un corps (duxièm loi d Nwton). 4 Expliqur l mouvmnt d un corps n fonction du travail, d l énrgi t d sa consrvation. 5 Analysr l frottmnt ntr dux surfacs ainsi qu la résistanc d l air xrcé sur ls corps n mouvmnt. 6 Expliqur l princip d Archimèd. 7 Expliqur la déformation d un rssort t la prssion. 8 Expliqur l fonctionnmnt d machins simpls ou composés. EX Démarch xpérimntal Prspctiv H-T-S C1 C2 C3 C4 Appliqur la démarch xpérimntal. Rédigr un protocol xpérimntal. Exécutr un xpérinc. Rédigr un rapport d laboratoir. H T Illustrr, à l aid d xmpls, ls lins qui xistnt ntr l histoir d la dynamiqu t ls progrès qui ont été faits n physiqu ou n matièr d tchnologi. Illustrr, à l aid d xmpls, l utilisation d la dynamiqu dans ds applications tchniqus. S Illustrr, à l aid d xmpls, ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals résultant d l utilisation d la dynamiqu. Physiqu, 5 scondair 43 Forc t énrgi

43 OBJECTIF TERMINAL 1 Décrir l concpt d forc t ls conséquncs d l application d un forc sur un corps. PRÉCISIONS 1.1 Associr ls forcs fondamntals aux échlls où lls Forcs nucléairs, forc élctrodominnt. magnétiqu t forc gravitationnll 1.2 H Décrir sommairmnt l orintation d la rchrch Théori unifié actull n physiqu quant aux forcs fondamntals. 1.3 Distingur la forc à distanc d la forc d contact. 1.4 Définir l concpt d forc. Sns n physiqu t sns courant 1.5 Décrir ls conséquncs d l application d un forc Déformation, accélération sur un corps. 1.6 Énoncr ls trois lois d Nwton. En l absnc d forc, un objt dmur immobil ou suit un mouvmnt rctilign uniform; F = ma; F = -F action réaction 1.7 Intrprétr la prmièr loi d Nwton comm un cas particulir d la duxièm loi. 1.8 Donnr ds xmpls d application d la troisièm loi d Nwton. 1.9 Établir ds lins ntr ls unités d msur d la forc t la duxièm loi d Nwton. 2 1 N = 1 kgm/s, F = ma 1.10 Exprimr la forc n tant qu quantité vctorill. Symbol, rprésntation, point d application 1.11 Résoudr ds problèms portant sur l concpt d forc Vctur forc, lois d Nwton, tc. t sur ls conséquncs d l application d un forc sur un corps. Forc t énrgi 44 Physiqu, 5 scondair

44 OBJECTIF TERMINAL 2 Expliqur la forc gravitationnll t ss manifstations. PRÉCISIONS 2.1 Décrir ls ffts d l attraction gravitationnll. Chut ds corps t mouvmnt ds planèts 2.2 Rprésntr graphiqumnt l vctur forc gravitationnll dans divrss situations. 2.3 Décrir, à l aid d xmpls, l fonctionnmnt du dynamomètr. 2.4 EX Établir xpérimntalmnt, à l aid d un dynamomètr, la rlation qui xist ntr la mass t la forc gravitationnll. F g m F = P = mg g g = 9,8 m/s Distingur la mass du poids. Sns n physiqu t sns courant 2.6 Expliqur ls différncs d accélération gravitationnll obsrvés n divrs points du glob. 2.7 T Décrir, à l aid d xmpls, ds rchrchs t ds Cultur n apsantur, nouvaux applications tchniqus possibls n l absnc d matériaux, vi ds astronauts, tc. gravité. 2.8 Comparr la forc gravitationnll t la forc Équation, attraction, répulsion, tc. élctriqu. 2.9 Décrir ds phénomèns naturls rlatifs à l attraction Marés, trou noir, tc. gravitationnll. Poids, attraction Trr-Lun, tc. F g G m 1 m 2 d H Décrir, à l aid d xmpls, ds étaps importants d Travaux d Galilé, d Nwton t l évolution ds connaissancs sur la forc d gravité. d Einstin 2.11 Résoudr ds problèms portant sur la forc gravitationnll t ss manifstations. Physiqu, 5 scondair 45 Forc t énrgi

45 OBJECTIF TERMINAL 3 Expliqur ls conséquncs d l application d un forc sur l mouvmnt d un corps (duxièm loi d Nwton). PRÉCISIONS 3.1 Établir la rlation qui xist ntr la forc t la quantité F = p/t = ma d mouvmnt. 3.2 Rprésntr graphiqumnt t algébriqumnt ls forcs n présnc dans différnts situations. 3.3 Écrir ls équations du mouvmnt résultant d a = constant l application d un forc sur un corps. v = at s = v t +½at i EX Vérifir xpérimntalmnt la duxièm loi d Nwton. 3.5 Écrir ls équations du mouvmnt résultant d Princip d suprposition : l application simultané d plusiurs forcs sur un F R = F 1 + F F n = ma corps. 3.6 Décrir ls conditions d un équilibr d forcs. F = 0, rprésntation géométriqu R 3.7 Résoudr ds problèms portant sur la duxièm loi d Accélération résultant, forc Nwton. équilibrant, chut libr, tc. Forc t énrgi 46 Physiqu, 5 scondair

46 OBJECTIF TERMINAL 4 Expliqur l mouvmnt d un corps n fonction du travail, d l énrgi t d sa consrvation. PRÉCISIONS Associr la définition d l énrgi cinétiqu à ss unités E k = ½mv d msur. Unité : joul 4.2 Associr la définition d l énrgi potntill à ss E p = mgh unités d msur. Unité : joul 4.3 Décrir ls convrsions d énrgi subis par un corps Chut libr, projctils, tc. n mouvmnt. 4.4 Utilisr l princip d consrvation d l énrgi dans Chut libr, projctil, plan incliné, différnts situations. tc. 4.5 Définir la notion d travail n mécaniqu. W = F s Sns physiqu t sns courant 4.6 Résoudr ds problèms portant sur l travail mécaniqu, l énrgi t sa consrvation. Physiqu, 5 scondair 47 Forc t énrgi

47 OBJECTIF TERMINAL 5 Analysr l frottmnt ntr dux surfacs ainsi qu la résistanc d l air xrcé sur ls corps n mouvmnt. PRÉCISIONS 5.1 Rprésntr l vctur d la forc d frottmnt dans Grandur, orintation, point différnts situations. d application 5.2 EX Détrminr xpérimntalmnt ls facturs qui influnt Natur d la surfac, air d contact, sur l frottmnt d dux surfacs. mass d l objt, tc. 5.3 Analysr l mouvmnt d un corps n tnant compt du Accélération, forc résultant, tc. frottmnt. 5.4 Décrir, à l aid d xmpls, la différnc ntr l frottmnt statiqu t l frottmnt cinétiqu. 5.5 Décrir, à l aid d xmpls, ls paramètrs qui influnt Vitss, dnsité d l air, surfac sur la résistanc d l air t lurs conséquncs sur l xposé, frinag, échauffmnt mouvmnt. 5.6 Rprésntr l vctur forc associé à la résistanc d l air dans différnts situations. 5.7 Analysr l mouvmnt d un corps n tnant compt d Accélération, forc résultant, vitss la résistanc d l air. limit, tc. 5.8 H Associr ds faits historiqus à l évolution ds connaissancs n aérodynamiqu. 5.9 T Décrir, à l aid d xmpls, ds applications qui Skis, pnus, patins, flèch, boomtinnnt compt du frottmnt ou d la résistanc d rang, avion, automobil, voilir, tc. l air S Associr ds changmnts sociaux t ds conséquncs nvironnmntals à ds progrès faits n aérodynamiqu Résoudr ds problèms portant sur l frottmnt t sur Forc résultant, vitss limit, tc. la résistanc d l air. Forc t énrgi 48 Physiqu, 5 scondair

48 OBJECTIF TERMINAL 6 Expliqur l princip d Archimèd. PRÉCISIONS 6.1 Associr la poussé d Archimèd à ds phénomèns d Flottaison, poids apparnt la vi courant. 6.2 EX Détrminr xpérimntalmnt ls facturs qui influnt sur la poussé d Archimèd. 6.3 Établir ds lins ntr la définition t ls unités d = m/v msur d la mass volumiqu. 3 3 Unités : g/cm, kg/m 6.4 Énoncr l princip d Archimèd n l associant à F A = Vg l équation qui y corrspond. 6.5 Décrir l comportmnt d un objt plongé dans un Objt flottant ou non, portion liquid n fonction du rapport ntr sa mass volumiqu immrgé d un icbrg, tc. t cll du liquid. 6.6 Expliqur, à l aid d xmpls, l fonctionnmnt d un dnsimètr. 6.7 T Illustrr, à l aid d xmpls, ds applications du Plongé t rmonté d un sous-marin, princip d Archimèd. tc. 6.8 Résoudr ds problèms portant sur l princip d Archimèd. Physiqu, 5 scondair 49 Forc t énrgi

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