Terminale : molecules organiques

Bonjour à tous,

Voici un nouveau module qui concerne les molécules organiques, au programme de Physique / chimie en Terminale S.

J’y parle d’abord des résultats obtenus antérieurement (en première) et qui concerne les couches électroniques, la géométrie des molécules et la notion d’isomérie.

Ensuite, on passe aux diverses représentations des molécules que sont les formules brute, développée et semi-développée, les représentations de Lewis et de Cram et enfin la formule topologique.

Après cela, on passera à la nomenclature, c’est-à-dire aux différentes familles de molécules que l’on pourra rencontrer, en partant des alcanes, en passant par les aldéhydes, les cétones, etc., pour finir aux amines et amides.

Enfin, on finira avec la notion de stéréo-isomérie.

En voici donc l’introduction (et la motivation) :

Vous pouvez la retrouver ici et consulter les autres parties en cliquant sur les liens suivants :

Rappels de cours

Quizz

Méthodes

Exercices finaux

A bientôt, portez vous bien et sortez le moins possible 🙂

Si vous voulez rester en contact et recevoir la newsletter, remplissez le formulaire suivant stp

Vous pouvez aussi laisser un commentaire sur le site 🙂

Terminale : les oscillateurs mecaniques

Bonjour à tous,

et bienvenue à la présentation complète d’un nouveau module qui concerne les oscillateurs mécaniques, au programme de Physique / chimie en Terminale S.

J’espère que vous l’apprécierez et qu’il vous aidera à comprendre certains points éventuellement obscurs jusqu’à présent.

En voici donc l’introduction (et la motivation) :

Vous pouvez la retrouver ici et consulter les autres parties en cliquant sur les liens suivants :

Rappels de cours

Quizz

Méthodes

Exercices finaux

A bientôt, portez vous bien et sortez le moins possible 🙂

Si vous voulez rester en contact et recevoir la newsletter, remplissez le formulaire suivant stp

Vous pouvez aussi laisser un commentaire ci-dessous 🙂

Terminale : la mécanique

Bonjour à tous chers lecteurs

et bienvenue aujourd’hui pour un cours complet sur la mécanique en Terminale (S).

J’espère toujours que ces vidéos vous aident à passer le temps 🙂 en cette période de confinement et, surtout, qu’elles vous permettent de bien approfondir les notions vues, peut-être imparfaitement, peut-être pas du tout, en classe.

Donc, pour commencer, je vous propose la partie introduction, motivation qui est résumée dans la vidéo suivante (ou ici) :

Pour voir la suite, c’est-à-dire les parties rappels de cours, quizz, méthodes et exercices finaux, incluant des questions de bac, appuyez bien entendu sur les liens concernés.

A bientôt, portez vous bien et sortez le moins possible 🙂

Si vous voulez rester en contact et recevoir la newsletter, remplissez le formulaire suivant stp

Vous pouvez aussi laisser un commentaire sur le site 🙂

Terminale : la cinétique

Chers lecteurs,

bien le bonjour. J’espère que vous allez toujours bien et que cette période de confinement ne vous pèse pas trop.

J’espère aussi que mes petites vidéos vous aident à passer le temps 🙂

Je sais, je fais un peu de parti pris puisque je m’adresse systématiquement aux étudiants de Terminale, et en particulier S, dans ces vidéos / modules de cours en maths, physique – chimie. Néanmoins, pour les autres, ne perdez pas espoir, j’y viendrai par la suite …

Aujourd’hui, c’est un cours complet sur la cinétique chimique – catalyse que je vous propose, avec, tout d’abord, la partie introduction, motivation qui est résumée dans la vidéo suivante (ou ici) :

Pour voir la suite, c’est-à-dire les parties rappels de cours, quizz, méthodes et exercices finaux, incluant des questions de bac, appuyez bien entendu sur les liens concernés.

A bientôt, portez vous bien et sortez le moins possible 🙂

Si vous voulez rester en contact et recevoir la newsletter, remplissez le formulaire suivant stp

Vous pouvez aussi laisser un commentaire sur le site 🙂

Terminale : les acides – bases

Chers lecteurs,

bien le bonjour. Vous commencez à être habitués à l’apparition de ces vidéos, j’imagine.

En cette période de confinement liée au Covid-19, je poste en effet ici des cours dédicacés aux étudiants de Terminale, afin de les préparer au mieux pour le bac, qui arrivera toujours, même si probablement plus tard que prévu vu les circonstances.

Ces vidéos viennent en plus des cours en ligne que je propose en maths / physique / chimie en petits groupes (maximum 8), à prix très attractif, comme vous pouvez le voir (voir volet  » Formations« ).

Voici aujourd’hui un cours complet sur les acides – bases, partie Physique / Chimie du programme – que je vous propose, avec la partie introduction, motivation qui est résumée dans la vidéo suivante (ou ici) :

Acides – bases, introduction et motivation

Pour voir la suite, c’est-à-dire les parties rappels de cours, quizz, méthodes et exercices finaux, incluant des questions de bac, appuyez bien entendu sur les liens concernés.

A bientôt, portez vous bien et sortez le moins possible 🙂

Si vous voulez rester en contact et recevoir la newsletter, remplissez le formulaire suivant stp

Vous pouvez aussi laisser un commentaire sur le site 🙂

Terminale : les ondes

Chers lecteurs, bonjour,

En plus des cours en ligne que je propose en maths / physique / chimie en petits groupes (maximum 8), à prix très attractif, comme vous pouvez le voir (voir volet  » Formations« ), je vais poster ici des cours dédicacés aux étudiants de Terminale, afin de les préparer au mieux pour le bac, qui arrivera toujours, même si probablement plus tard que prévu vu les circonstances.

Voici aujourd’hui un cours complet sur les ondes – partie Physique / Chimie du programme – que je vous propose, avec la partie introduction, motivation qui est résumée dans la vidéo suivante (ou ici) :

Introduction, motivation

Pour voir la suite, c’est-à-dire les parties rappels de cours, quizz, méthodes et exercices finaux, incluant des questions de bac, appuyez bien entendu sur les liens concernés.

A bientôt, portez vous bien et sortez le moins possible 🙂

Si vous voulez rester en contact et recevoir la newsletter, remplissez le formulaire suivant stp

Vous pouvez aussi laisser un commentaire sur le site 🙂

Coronavirus – cours en ligne de maths – physique / chimie pour les lycéens

Bonjour à tous chers lecteurs,

tout d’abord, portez-vous et restez bien chez vous afin de minimiser vos risques. Si vous sortez, n’oubliez pas votre attestation et les gestes barrière.

Dans le cadre de crise sanitaire que nous vivions à cause du Covid-19, je propose des cours en ligne de maths / physique / chimie en petits groupes (maximum 8), à prix très attractif, comme vous pouvez le voir (voir volet « Formations« ). Ces cours doivent servir à combler les incompréhensions majeures que les élèves de seconde, première et terminale rencontrent en raison du travail à domicile, quand ils sont livrés à eux-mêmes.

Les cours auront lieu tous les jours de semaine, de 17h à 18h pour la seconde, de 18h15 à 19h15 pour la première et de 20h à 21h pour la terminale.

Si vous êtes intéressés, n’hésitez pas à me contacter de préférence par email (je vous rappellerai par la suite) et ne trainez pas : les places sont très limitées.

Mais qui suis-je ? Voyez le volet « Qui suis-je » 🙂

@ bientôt et restez en bonne santé à la maison

Si vous voulez rester en contact et recevoir la newsletter, remplissez le formulaire suivant stp

Vous pouvez aussi laisser un commentaire sur le site 🙂

Cinématique à 1 dimension

Introduction

Cette année dans le coin des sciences, vous allez trouver essentiellement de la physique, celle des étudiants en première année d’école supérieure. Rassurez vous, je vais en parler de la manière la plus simple possible. Qui plus est, je ne vais pas me concentrer uniquement sur la science « fondamentale », mais aussi sur les applications technologiques et ou biologiques. Des références utiles seront systématiquement reprises en bas de l’article (en anglais et en français).

Bien entendu, je ne vais pas exposer un cours complet sur ce site. Ce serait trop long et fastidieux à écrire pour moi et à lire pour vous. Les livres de référence sont faits pour cela. Je vais donc me contenter de résumer ici les notions principales et de les appliquer à quelques exemples.  Comme la physique emploie des mots souvent plus spécifiques, vous serez amener à les apprendre et à les utiliser tout naturellement. En dehors de cet effort de mémorisation à effectuer, j’ai  espoir que les lignes qui suivent seront parfaitement lisibles pour tout un chacun 🙂

Commençons

Concentrons nous tout d’abord sur la description du mouvement à 1 dimension. C’est une partie de la mécanique qui s’appelle la cinématique ou étude du mouvement indépendamment des causes qui le provoque.

Le mouvement rectiligne d’un objet est décrit par sa position, sa vitesse et son accélération. La vitesse représente la variation de position effectuée en un certain temps. La vitesse moyenne est donc le changement de position \Delta x  effectué en un temps donné, divisé par ce temps \Delta t  : \bar v = \frac{\Delta x}{\Delta t}

La vitesse instantanée est la vitesse moyenne évaluée durant un temps extrêmement court (un temps infiniment court). Elle s’exprime donc comme la dérivée de la position par rapport au temps : v = \frac{dx}{dt}

De même, l’accélération moyenne est définie comme la variation de vitesse pendant un intervalle de temps donné, divisé par ce temps : \bar a = \frac{\Delta v}{\Delta t}

Et l’accélération instantanée est l’accélération effectué durant un temps infiniment court, c’est-dire que c’est la dérivée de la vitesse par rapport au temps : a = \frac{dv}{dt}

Avançons

Dans un graphe x-t, la pente de la courbe considérée, en tout point, donne la vitesse instantanée en ce point et la concavité de la courbe est reliée à l’accélération instantanée. Dans un graphe v-t, la pente représente l’accélération instantanée.  

L’accélération peut être soit calculée soit mesurée. Si les position et vitesse initiales sont connues, leurs valeurs ultérieures peuvent être déterminées à partir de l’accélération. Ce sont les équations du mouvement qui permettent de les établir.

Dans le cas où l’accélération est constante, ces équations sont reprises ici :

D’autre part, que l’accélération soit constante ou non, le déplacement effectué correspond à l’aire (l’intégrale définie) sous la courbe v-t et la variation de vitesse correspond à l’aire (l’intégrale définie) sous la courbe a-t. Les aires situées au-dessus de l’axe des temps sont comptées positivement et celles situées sous l’axe des temps sont comptées négativement.

Terminons

Sur la Terre, si on néglige la résistance de l’air, les objets en chute libre sont soumis à une accélération de 9.8 m / s^2. un objet lancé vers le haut, soit verticalement soit en oblique, est également soumis à cette accélération. Sa vitesse (dans la direction verticale) décroit graduellement jusqu’à s’annuler au point maximum de sa trajectoire.

Et un exercice pour voir si on peut le faire … 🙂

Enoncé 

Lorsqu’un train de voyageurs à grande vitesse, circulant à 161 km / h, arrondit un virage, l’ingénieur est choqué de constater qu’une locomotive est mal entrée sur la voie, depuis une voie de garage, et se trouve devant lui à une distance D = 676 m. La locomotive se déplace à 29,0 km / h. Le mécanicien du train à grande vitesse applique immédiatement les freins. a) Quelle doit valoir la décélération constante qui en résulte pour éviter une collision? (b) Supposons que l’ingénieur soit en x = 0 au temps t = 0 quand il repère pour la première fois la locomotive. Esquissez les courbes x(t) pour la locomotive et le train à grande vitesse dans le cas où la collision est évitée. ⁣

Réponse

⁣a) La décélération est une accélération négative. Comme indiqué dans l’énoncé, elle est constante. Un petit calcul indique qu’elle vaut – 0,994 m / s^2.

b) Un graphique est montré ci-dessous dans le cas où la collision est évitée (x le long de l’axe vertical est en mètres et t le long de l’axe horizontal est en secondes). La ligne du haut (ligne droite) indique le mouvement de la locomotive et la courbe du bas montre le mouvement du train de voyageurs. Comme la vitesse est la dérivée première de l’espace parcouru au cours du temps, c’est aussi la pente en chaque point sur les courbes indiquées. Pour la droite, cette vitesse (pente) ne change évidemment pas au cours du temps, tandis que pour la courbe (mouvement du train de voyageurs), on voit que la vitesse diminue au cours du temps (la pente, positive, diminue), ce qui signale bien une accélération négative. Cette dernière se signale aussi par une concavité vers le bas de la courbe (dérivée seconde le x par rapport à t négative).⁣

Si vous voulez rester en contact et recevoir la newsletter, remplissez le formulaire suivant stp

Vous pouvez aussi laisser un commentaire sur le site 🙂

Le climat – Septième épisode – l’effet de serre

Aujourd’hui, on va se pencher sur la notion d’effet de serre. Mais tout d’abord, bien qu’on nous en parle toujours,

Qu’est-ce que l’effet de serre ?

L’effet de serre est un terme populaire qui décrit le rôle joué par l’atmosphère en modifiant le bilan énergétique à la surface de la Terre, en élevant sa température moyenne. Le nom vient de l’analogie avec la serre du jardinier, qui transmet la chaleur du soleil, principalement le rayonnement visible, à l’intérieur. Les serres, en général, sont également opaques aux longueurs d’onde plus longues auxquelles le refroidissement radiatif a lieu. L’analogie devrait s’arrêter là, mais le terme est trop bien enraciné dans la littérature populaire pour l’ignorer.🙂

Dans l’effet de serre qui réchauffe la surface de la Terre, les vitres sont remplacées par certains gaz de l’atmosphère. Suivant la redistribution qui a lieu autour de la planète, l’énergie absorbée par le Soleil est en partie réémise dans l’espace. Comme la Terre est un émetteur beaucoup plus froid que le Soleil, cette réémission a lieu à des longueurs d’onde beaucoup plus longues, dans l‘infrarouge. Alors que l’atmosphère est assez transparente pour les longueurs d’ondes visibles, et donc pour le soleil entrant, elle est opaque pour la plupart des infrarouges. Cette opacité, rappelons-le, est due aux bandes d’absorption des constituants mineurs comme la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone, le méthane et l’ozone, avec pratiquement aucune contribution des azotes moléculaires et des oxygènes (composants majeurs). Ces gaz absorbants ou « à effet de serre » représentent donc un très petit pourcentage de la composition de l’atmosphère (heureusement 🙂). Cependant, ce pourcentage est facile à mesurer, et est indiscutablement en augmentation.

L’augmentation de température, due à l’effet de serre, est-il notable ?

Les niveaux «naturels» ou préindustriels de gaz à effet de serre (principalement vapeur d’eau, dioxyde de carbone et méthane) ont donné lieu à une augmentation de la la température de surface d’environ 30-35 K. Cela signifie que la race humaine a dépendu, tout au long de son histoire sur la Terre, de l’effet de serre pour sa survie, sans laquelle la surface serait gelée partout.

Ouf, heureusement que ces gaz était présents à l’origine de la vie humaine, sinon nous ne serions pas là pour en parler ….🙂

L’inquiétude actuelle concernant le réchauffement climatique a trait à la possibilité que cet effet naturel soit renforcé d’environ 5 K au cours du siècle actuel par augmentation des concentrations de gaz à effet de serre d’origine humaine. En fait, une augmentation aussi importante de la température moyenne de surface ne serait dû qu’à un léger changement dans la composition atmosphérique globale. D’où, l’intérêt de surveiller les émissions de ces gaz minoritaires que nous engendrons ….

Une grande partie de la résistance populaire à l’idée que le réchauffement provoqué par l’effet de serre soit une menace actuelle semble être dû à la difficulté qu’ont beaucoup à comprendre que des modifications extrêmement petites et normalement imperceptibles de la composition atmosphérique peuvent être responsables d’une forte augmentation de température.

Ce qu’il faut souligner, c’est que la serre «naturelle», effet qui existait avant la révolution industrielle, est produit par les espèces présentes dans des parties inférieures à un sur mille (certains d’entre eux beaucoup moins que cela), et que celles-ci ont produit un réchauffement de quelque 35 K, sans quoi la Terre serait totalement inhabitable. Un changement de quelques pour cent suffit donc pour avoir des conséquences graves.

Les conséquences de l’effet de serre sont-elles faciles à déterminer ?

Bien entendu, l’effet de serre, comme le reste du climat, ne se comporte pas de manière linéaire, de sorte que le fait d’inventorier une augmentation des constituants mineurs de l’atmosphère ne signifie pas que la température augmentera proportionnellement. Certains polluants, en particulier les gaz soufrés tels que SO2 et H2S, produits à partir d’impuretés dans le charbon et le pétrole, forment des aérosols qui ont tendance à produire un refroidissement global et s’oppose donc aux effets du dioxyde de carbone et du méthane.

C’est une compréhension profonde des effets des différentes boucles de rétroaction complexes, dont certaines amplifient et d’autres réduisent la tendance au réchauffement climatique qui permet de déterminer ce qu’il en est réellement.

Et cette compréhension profonde reste difficile à acquérir à l’heure actuelle, mais ne doit pas nous empêcher d’agir dignement pour minimiser les risques 🙂

Comme elle ne joue aucun rôle direct dans le transport global de l’énergie, la surface de la Terre est à cet égard moins importante que l’atmosphère ou l’océan en tant que composante du système climatique. Cependant, la surface abrite tout sauf 0,05% de la biomasse de la Terre. Elle est le siège de la plupart (toutes ?) des activités humaines, et celles ci sont des facteurs importants déterminant la composition de l’atmosphère et son rôle clé dans la serre atmosphérique.

Comme on le sait, la teneur en oxygène de l’atmosphère est maintenue par la vie végétale verte, qui consomme du C02 et produit de l’oxygène au cours du processus de photosynthèse. Malgré les déforestations et autres maladies environnementales, la proportion d’oxygène dans l’atmosphère globale est supposée être stable à l’heure actuelle. Le plus important au niveau des plantes est leur rôle dans le bilan global du carbone. Les plantes du système terrestre, comme celles (phytoplancton) du système marin, produisent la même quantité de carbone chaque année.

Quid donc de l’influence humaine ?

La quantité de carbone dans l’atmosphère, principalement sous forme de dioxyde de carbone, mais aussi sous forme de méthane, et d’autres gaz, augmente toutefois régulièrement. On pense que la cause est anthropique, le principal responsable étant la demande croissante d’électricité produite par la combustion de combustibles fossiles. C02 et CH4 sont deux des gaz à effet de serre les plus puissants, en raison de leurs fortes bandes infrarouges, situés dans le spectre à des longueurs d’onde qui bloquent une partie de l’émission qui, autrement, aurait tendance à refroidir la planète.

Le résultat devrait être une tendance générale au réchauffement, ce qui semble être visible dans l’enregistrement de la température globale.

En résumé, les constituants atmosphériques mineurs bloquent le rayonnement infrarouge direct qui devrait avoir lieu de la surface de la Terre vers l’espace dans toutes les régions de longueurs d’onde sauf quelques-unes. Ainsi, seule une partie relativement faible du refroidissement de la surface terrestre a lieu directement par rayonnement dans l’espace. Au lieu de cela, la chaleur est transportée par convection vers le haut et la plupart des radiations atteignant l’espace quittent en fait l’atmosphère à un niveau plus élevé. Le fait que l’atmosphère doit rayonner non seulement vers le haut dans l’espace, mais également vers le bas, de retour vers la surface, est la base de l’effet de «serre» terrestre.

Voila voila, j’en ai fini pour cet article 🙂. J’espère que vous l’avez aimé. Si c’est le cas et que vous ne voulez pas raté les suivants, souscrivez à notre lettre et n’hésitez pas à laisser un commentairepour me faire partager votre avis, vos accords avec ce qui est écrit, vos objections 

[1] Elementary Climate Physics


Le climat – Sixième épisode – Transfert radiatif dans l’atmosphère

Dans le système climatique, l’énergie est transférée de deux manières principales : 1) par des mouvements dans l’atmosphère et l’océan, qui transportent l’air et l’eau chauds dans des régions plus froides et inversement, et 2) par transfert radiatif infrarouge, cette fois uniquement dans l’atmosphère, car l’océan est trop opaque pour permettre des transferts importants. 

La théorie du transfert radiatif, qui est un peu trop complexe pour être présentée ici 🙂, peut être décomposée en deux parties, qui concernent respectivement les rayonnements solaire (ondes courtes)et planétaire (ondes longues).

La grande différence entre les deux est que le premier (rayonnement solaire), bien qu’il soit absorbé et dispersé dans l’atmosphère, provient uniquement du soleil. Le second, le rayonnement planétaire, est lui émis par la terre, l’océan et toutes les parties de l’atmosphère. Les deux régimes se chevauchent à peine en longueur d’onde : pratiquement tout le flux d’énergie solaire est contenu dans la plage allant de 0,2 à environ 5,0 micromètres, qui comprend bien sûr la plage visible ainsi que les UV et le proche infrarouge. Aux contraire, les émissions planétaires ou terrestres se produisent entre 5,0 et 100 micromètres, souvent appelé le domaine de l‘infrarouge thermique.

Distributions de l’intensité émise par le Soleil et la Terre en fonction de la longueur d’onde

Parce que les couches de l’atmosphère sont toutes émettrices et absorbantes en même temps, le calcul détaillé des bilans énergétiques résultants et du profil de température à l’équilibre nécessitent des formules assez compliquées que nous ne présenterons pas 😞

Gardons les choses simples, n’est-ce pas ? 🙂

La théorie de le la radiation, basée sur la loi de radiation de Planck et les lois du transfert radiatif, affine notre compréhension des sources et des puits d’énergie dans l’atmosphère elle-même et nous permet d’étudier des concepts simplifiés comme des atmosphères en équilibre radiatif et de comprendre le bilan énergétique qui a lieu au niveau de la surface de la Terre.

Ainsi, l’absorption atmosphérique dans les deux régimes et l’émission dans l’infrarouge sont régis par les principes de la spectroscopie moléculaire qui décrivent l’interaction entre les molécules atmosphériques et les photons d’origine solaire et planétaire.

Ces lois conduisent à l’absorption et à l’émission dans des raies spectrales, regroupées en bandes, qui absorbent et émettent seulement à des longueurs d’ondes spécifiques qui sont différentes pour chaque espèce moléculaire. Elles expliquent également pourquoi les constituants mineurs de l’atmosphère comme le dioxyde de carbone sont si importants : ils ont de nombreuses bandes dans l’infrarouge, tandis que les espèces principales N2 et 02, en raison de leur simplicité et symétrie, n’en ont pas.

Une compréhension détaillée du transfert radiatif est également essentielle pour calculer la distribution en longueur d’onde de l’intensité du rayonnement quittant le sommet de l’atmosphère.

Les détails de cette distribution dépendent des profils de la température et de la composition de l’atmosphère située en-dessous. Leurs mesures et analyse constituent les bases des techniques de télédétection, qui dominent actuellement les mesures du système terrestre. Sans ces mesures, aucune compréhension quantitative de la physique du climat ne serait possible.

Voila voila, j’en ai fini pour cet article  J’espère que vous l’avez aimé. Si c’est le cas et que vous ne voulez pas raté les suivants, souscrivez à notre lettre et n’hésitez pas à laisser un commentairepour me faire partager votre avis, vos accords avec ce qui est écrit, vos objections 

[1] Elementary Climate Physics

[activecampaign form=1]