Sciences physiques

Mathématiques

- De l'atome aux galaxies
Présentation de l'Univers
L’atome, la Terre, le système solaire, la Galaxie, les autres galaxies.

- Échelle des longueurs
Échelle des distances dans l’univers de l’atome aux galaxies. Unités de longueur.
Taille comparée des différents systèmes.

- L’année de lumière.
Propagation rectiligne de la lumière.
Vitesse de la lumière dans le vide et dans l’air.
Utiliser les puissances de 10 dans l’évaluation des ordres de grandeur, dans les calculs, et dans l’expression des données et des résultats.

Nature et écriture des nombres. […] Représentation des nombres dans une calculatrice.[…]

Distinguer un nombre d'une de ses valeurs approchées. Interpréter un résultat donné par une calculatrice.

Organiser un calcul à la main ou à la machine. […]

On travaillera sur les ordres de grandeur. On donnera un ou deux exemples de limites d'utilisation d'une calculatrice.  On fera quelques manipulations de nombres en écriture scientifique.

Ordre des nombres.
Valeur absolue d'un nombre.
Caractériser les éléments d'un intervalle et le représenter.

Comment mesurer le rayon de la Terre ? Méthode d’Eratosthène.
Comment évaluer la distance et les dimensions d’un immeuble ? Méthode de la parallaxe. Technique de la visée. Utilisation du diamètre apparent.
Repérer un angle.

Voir le document d’accompagnement (physique).

Révisions du programme de géométrie de collège : théorème de Thalès, trigonométrie.

Diverses formules de chimie et physique du programme :

Concentration molaire : C = n / V
Vitesse : v = d / t
Quantité de matière  n = m / M ; n = V / V_m  (pour un gaz)
Poids :  P = m g
Gaz parfait : p V = n R T
Force pressante : F= p.S

etc.

Premières fonctions de référence ; établir le sens de variation et représenter graphiquement les fonctions carré et inverse (1/x).

Fonctions linéaires et fonctions affines (proportionnalité) ; caractériser les fonctions affines par le fait que l'accroissement de la fonction est proportionnel à la variable.

Exemples de non-linéarité. En particulier, on fera remarquer que les fonctions carré, inverse... ne sont pas linéaires.

Transformation chimique d'un système
Bilan de matière
Initiation à l’avancement.
Expression des quantités de matière (en mole) des réactifs et des produits au cours de la transformation.
Réactif limitant et avancement maximal.
Bilan matière.

Cette progression dans les contenus est accompagnée par la construction d’un tableau descriptif de l’évolution du système au cours de la transformation.

Voir autour de la page 159 et de la page 179 du document d’accompagnement de chimie.

Révisions du collège : équations et fonctions du premier degré.

Diverses fonctions du programme de physique-chimie, en particulier détermination de la température de surface du soleil, page 93 du document d’accompagnement (physique).

On étudiera des situations issues, entre autres, de la géométrie, de la physique, de l'actualité ou de problèmes historiques.

On réfléchira sur les expressions être fonction de et dépendre de dans le langage courant et en mathématiques. On donnera des exemples de dépendance non fonctionnelle (poids et taille, note au bac et moyenne de l'année). […]  

Étude qualitative de fonctions.

Fonction croissante, fonction décroissante ; maximum, minimum d'une fonction sur un intervalle.

Messages de la lumière.
Un système dispersif, le prisme.
Caractérisation d’une radiation.
Lois de Descartes sur la réfraction pour une radiation (l’un des milieux étant l’air). […]

Etudier expérimentalement la loi de Descartes sur la réfraction : utiliser un dispositif permettant d’étudier les lois de la réfraction ; repérer un angle entre un rayon lumineux et une référence ; Mesurer un angle.

Connaître la représentation graphique des fonctions sinus et cosinus.

La définition de sin x et cos x pour un réel x quelconque se fera en « enroulant   » IR sur le cercle trigonométrique. On fera le lien avec les sinus et cosinus de 30°, 45° et 60°.

De l'atome aux édifices chimiques.
La géométrie de quelques molécules simples.
Voir : activité 5 du document d’accompagnement chimie : p. 134 : nécessité d’une autre théorie que celle de Lewis pour justifier de la géométrie des molécules : la théorie de Gillespie.

Géométrie dans l’espace. “développer la vision dans l’espace” est un objectif du programme.
Règles d’incidence. Orthogonalité d’une doite et d’un plan.

Manipuler, construire, représenter des solides.
Effectuer des calculs simples de longueur, aire ou volume. Connaître les positions relatives de droites et plans de l'espace.

Le programme traite aussi largement de géométrie plane.