Allemagne

Abitur : physique

Entraînement ciblé pour l’Abitur de physique : champs, oscillations et ondes, optique ondulatoire, physique quantique et nucléaire, 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.

38 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.
Il s’agit d’un entraînement ciblé, pas d’une épreuve blanche complète. La relativité et la thermodynamique ne font pas partie 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
Lancer oblique: Décomposer une vitesse initiale en composantes et déterminer la durée de montée, la hauteur maximale 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
Champ magnétique d’un courant: Déterminer le champ autour d’un fil rectiligne et à l’intérieur d’un solénoïde, et additionner les champs de deux fils
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
Courant alternatif et transformateurs: Utiliser les valeurs efficaces, élever et abaisser les tensions, et comprendre pourquoi le réseau transporte l’électricité sous haute tension
Inductance et circuits LC: Déterminer la force électromotrice d’auto-induction, l’énergie stockée dans une bobine, sa réactance en courant alternatif et la période d’un circuit LC

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
Graphiques d’ondes et interférences: Lire des graphiques d’ondes en fonction de la position et du temps, utiliser l’équation de l’onde sinusoïdale, et trouver où deux sources se renforcent ou s’annulent
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 et nucléaire

Photons & effet photoélectrique: Déterminer l’énergie d’un photon à partir de sa longueur d’onde et les électrons qu’il peut arracher
Ondes de matière et rayons X: Déterminer la longueur d’onde de de Broglie d’une particule, la longueur d’onde minimale d’un tube à rayons X et l’espacement des plans cristallins à partir de la loi de Bragg
Niveaux d’énergie: Déterminer l’énergie en électronvolts et la longueur d’onde en nanomètres du photon émis lors d’une transition atomique
Désintégration radioactive: Diviser l’activité par deux au fil des demi-vies et identifier le nucléide obtenu après une désintégration
Masse & énergie: Convertir un défaut de masse en énergie et déterminer l’énergie de liaison par nucléon

Ce que Physics Zen apporte

Le parcours Abitur fait travailler les 38 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, radioactivité et énergie de liaison, 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

Physics Zen est un outil d’entraînement indépendant. Il n’est affilié ni au College Board, ni à l’IQB, ni au ministère français de l’Éducation nationale, ni à aucun autre organisme d’examen.

Commencez par la cinématique

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