Allemagne
Abitur : physique
Entraînement ciblé pour l’Abitur de physique : champs, oscillations et ondes, optique ondulatoire et physique quantique, avec les bases de mécanique sur lesquelles ils reposent. Ce n’est pas une épreuve blanche complète pour un Bundesland donné, c’est-à-dire pour un Land allemand.
30 notions · g = 9,81 m/s²
Conventions
- Le parcours suit les contenus sur les champs, les oscillations et les ondes et la physique quantique communs au vivier de sujets de l’IQB, pas le programme complet d’un Bundesland donné.
- C’est un entraînement ciblé, pas une épreuve blanche complète : la relativité, la thermodynamique et la physique nucléaire sortent de ce parcours.
- Les exercices utilisent g = 9,81 m/s².
- L’ordre dans l’application suit la progression pédagogique : la mécanique vient donc avant les champs.
- Physics Zen propose un entraînement indépendant de type examen, pas des sujets officiels.
Unités de ce parcours
Bases de mécanique
- Mouvement uniforme: Relier distance, vitesse et durée à vitesse constante, et convertir les km/h en m/s
- Accélération constante: Utiliser les équations à accélération constante et lire les graphiques vitesse-temps
- Chute libre: Étudier les objets lâchés ou lancés sous l’effet de la pesanteur : durée de chute, vitesse d’impact et hauteur maximale
- Mouvement d’un projectile: Décomposer un lancer en mouvements horizontal et vertical pour déterminer la durée de vol et la portée
- Lois de Newton: Appliquer F = ma, additionner les forces sur un axe et distinguer masse et poids
- Travail: Déterminer le travail d’une force oblique au déplacement et le travail contre les frottements
- Énergies cinétique & potentielle: Calculer les énergies cinétique et potentielle de pesanteur, puis en déduire une vitesse ou une hauteur
- Conservation de l’énergie: Relier hauteur et vitesse sur une trajectoire sans frottements, puis prendre en compte les pertes par frottement
- Mouvement circulaire uniforme: Relier période, fréquence et vitesse sur un cercle, et déterminer l’accélération centripète
- Force centripète: Déterminer la force qui maintient un objet sur une trajectoire circulaire, de la tension aux frottements
Oscillations
- Ressorts & loi de Hooke: Appliquer la loi de Hooke et déterminer la période d’une masse oscillant au bout d’un ressort
- Pendules: Déterminer la période d’un pendule simple et l’effet d’une autre valeur de la pesanteur
- Énergie des oscillations harmoniques: Relier amplitude, vitesse maximale et énergie totale d’un oscillateur
Champs
- Charge & loi de Coulomb: Déterminer la force entre deux charges et le nombre d’électrons correspondant à une charge
- Champ électrique: Déterminer le champ à partir de la force sur une charge test et d’une charge source située à distance
- Potentiel électrique: Calculer le potentiel, l’énergie potentielle et la vitesse acquise par une charge sous une tension
- Charge, capacité & énergie: Relier charge, tension, géométrie des armatures et énergie stockée
- Charge & décharge RC: Utiliser les constantes de temps et les évolutions exponentielles de tension
- Force magnétique: Déterminer la force sur une charge en mouvement et sur un fil parcouru par un courant dans un champ magnétique
- Induction électromagnétique: Utiliser la loi de Faraday pour déterminer la force électromotrice induite dans une bobine par une variation de flux
Circuits
- Loi d’Ohm & résistance: Relier tension, intensité et résistance, et déterminer la résistance à partir des dimensions d’un fil
- Série & parallèle: Associer des résistances en série et en parallèle, et répartir le courant entre les branches
- Puissance électrique: Déterminer la puissance de trois façons et l’énergie consommée par un appareil en kilowattheures
Ondes et optique ondulatoire
- Vitesse & fréquence d’une onde: Relier vitesse, fréquence et longueur d’onde, et déterminer la vitesse d’une onde sur une corde
- Ondes stationnaires: Déterminer les harmoniques d’une corde et de tuyaux ouverts ou fermés à une extrémité
- Réflexion & réfraction: Appliquer la loi de Snell-Descartes, déterminer l’angle limite et la vitesse de la lumière dans un milieu
- Interférences des fentes d’Young: Déterminer l’interfrange et en déduire la longueur d’onde
- Diffraction & réseaux: Interpréter les figures de diffraction et les ordres d’un réseau
Physique quantique
- Photons & effet photoélectrique: Déterminer l’énergie d’un photon à partir de sa longueur d’onde et les électrons qu’il peut arracher
- Niveaux d’énergie: Déterminer l’énergie en électronvolts et la longueur d’onde en nanomètres du photon émis lors d’une transition atomique
Ce que Physics Zen apporte
Le parcours Abitur fait travailler les 30 notions qui portent les champs communs de l’IQB, l’institut allemand qui publie le vivier de sujets : champs électrique et magnétique, condensateurs et régimes transitoires RC, oscillations, interférences et diffraction, effet photoélectrique et niveaux d’énergie atomiques, avec les outils de cinématique, d’énergie et de mouvement circulaire que ces exercices supposent acquis. Valeurs générées, correction immédiate et solutions expliquées s’appliquent partout.
Thèmes de ce parcours
- Cinématique
- Dynamique
- Travail & énergie
- Mouvement circulaire & gravitation
- Oscillations harmoniques
- Électrostatique
- Circuits électriques
- Condensateurs & circuits RC
- Magnétisme & induction
- Ondes & son
- Optique
- Optique ondulatoire
- Photons & atomes
Physics Zen est un outil d’entraînement indépendant. Il n’est affilié ni au College Board, ni à un organisme d’examen, ni à l’IQB, ni au ministère français de l’Éducation nationale.
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