Comprendre la physique en expérimentant - ellipses - 9782729867195 -
Comprendre la physique en expérimentant  

Comprendre la physique en expérimentant

Comprendre la physique en expérimentant veut présenter les notions fondamentales de la physique et les montages ou travaux pratiques réalisables. Il s'adresse aux étudiants qui préparent les concours de recrutement de l'enseignement secondaire et à tous les enseignants qui souhaitent monter des travaux pratiques ou des manipulations de [...]
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Auteur : 

Editeur :  Ellipses

Collection :  Capes - physique-chimie et p

Date parution :

Reliure :
Broché
Nbr de pages :
318
Dimension :
17.7 x 26.2 x 2.1 cm
Poids :
680 gr
ISBN 10 :
2729867198
ISBN 13 :
9782729867195
23,40 €
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Quel est le sujet du livre "Comprendre la physique en expérimentant"

Comprendre la physique en expérimentant veut présenter les notions fondamentales de la physique et les montages ou travaux pratiques réalisables.

Il s'adresse aux étudiants qui préparent les concours de recrutement de l'enseignement secondaire et à tous les enseignants qui souhaitent monter des travaux pratiques ou des manipulations de cours. Les étudiants curieux de premier et deuxième cycles universitaires pourront trouver avantage à l'utilisation de ce livre, d'autant que les rappels théoriques sont nombreux.

Les auteurs ont introduit des données technologiques et théoriques, constituant un minimum de culture générale et un rempart contre les idées fausses. Des références bibliographiques permettront d'obtenir des informations complémentaires. Les activités expérimentales sont nombreuses et précises puisque le matériel utilisé, le schéma du montage et souvent des résultats expérimentaux sont fournis.

Un index des activités expérimentales permettra de s'orienter facilement. Un index de mots clés, volontairement très fourni, a été inséré en fin d''ouvrage. Des références à d'autres activités sont introduites le plus souvent possible pour permettre le comblement des lacunes et rendre la lecture dynamique.


Auteurs :

Dominique Barchiesi est directeur d'études à I'IUFM de Franche-Comté et maître de conférences à l'Université de Franche-Comté. Ses thèmes de recherche sont le traitement des images et la modélisation de microscopes optiques en champ proche. Il intervient dans la préparation à l'écrit, aux montages de physique et aux épreuves professionnelles du CAPES de physique-chimie.
Mathilde Bugnon est professeur certifié à l'IUFM de Franche-Comté et est responsable de la préparation à l'épreuve de montages de physique aux CAPES de physique-chimie et de physique appliquée.
Illustration de couverture : Geneviève MIRA.

Sommaire et contenu du livre "Comprendre la physique en expérimentant"

Table des Matières Introduction 11 1 Préliminaires mathématiques 13 1.1 Statistique des mesures . . 13 1.1.1 Vocabulaire.... 13 1.1.2 Intervalle de confiance 13 1.2 Application: loi de Poisson, loi de Gauss ou de Laplace. 14 1.2.1 Loi de Poisson, cas limite 14 1.2.2 Loi normale, de Gauss, ou de Laplace, intervalle de confiance 15 1.2.3 Choix de la probabilité, estimation. 15 1.2A TestduX2............. 16 1.3 Régressionlinéaire ............. 17 lA Vecteurs tournants, diagramme de Fresnel . 18 1.5 Équations différentielles: oscillations libres 18 1.6 Équations différentielles: oscillations forcées 21 1.7 Problème des oscillateurs couplés 24 1.8 Analogie mécanique-électricité . . . . . . . . 26 1 Électricité, Électronique, Magnétisme 27 1 Sécurité électrique 29 1.1 Terre, phase, neutre et masse 29 1.2 Triphasé........... 31 1.3 Protection, isolation électrique 33 1.3.1 Fusible........ 33 1.3.2 Disjoncteur thermique 34 1.3.3 Disjoncteur différentiel. . . 34 1.3A Transformateur d'isolement 36 1.3.5 Isolation, blindage . . . . . 36 2 Instruments de mesure 37 2.1 Oscilloscope.............. 37 2.1.1 Fonctionnement 37 2.1.2 Entrées, amplification, calibre 38 2.1.3 Balayage, base de temps, déclenchement interne et externe 38 2.1A Testeur de composant. 38 2.1.5 Interfaces oscilloscope 39 2.2 Voltmètre ........... 39 2.3 Ampèremètreetgalvanomètre . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.4 Mise en évidence des impédances d'instruments de mesure 42 2.5 Wattmètre.... 42 2.6 Fréquencemètre. 43 2.7 Sonde à effet Hall 43 2.8 Fluxmètre 44 3 Générateurs 45 3.1 Générateurs de tension alternative: GBF . 45 3.2 Générateurs de tension continue 46 3.2.1 Piles................ 46 3.2.2 Accumulateurs.......... 46 3.2.3 Redressement, lissage, régulation 46 3.3 Générateursdecourant . . . . . . . . . . 49 3.4 Amélioration d'un générateur, impédance 50 3.4.1 Montage potentiométrique . 50 3.4.2 Montagesuiveur . . . . . . . . . 51 3.5 Génératrice, alternateurs... Moteurs. . . . 51 3.5.1 Génératrice (dynamo), moteur à courant continu 51 3.5.2 Alternateur... et génératrice! . . . . . . . . . . . 52 3.5.3 Moteurs à courant alternatif: asynchrone et synchrone 54 4 Transformateurs 55 4.1 Transformateur d'isolement. 60 4.2 Autotransformateur..... 61 5 Puissance 63 6 Composants 71 6.1 Mesures de caractéristiques . . . . . . . . 71 6.1.1 Méthode ampèremètre-voltmètre. 71 6.1.2 Méthodes de l'oscilloscope. 73 6.1.3 Méthodedupont ......... 76 6.1.4 Méthode de la résonance . . . . . 77 6.2 Résistance, résistor, conducteur ohmique. 78 6.3 Thermistance 79 6.4 Condensateur 81 6.5 Bobine.... 89 6.6 Câble coaxial 90 6.7 Diodes.... 95 6.7.1 Atomes et cristaux 95 6.7.2 Semiconducteurs 95 6.7.3 Jonction PN . . 97 6.7.4 Diode Silicium . 99 6.7.5 Diode Zener .. 100 6.7.6 Diode électroluminescente (DEL ou LED) . 101 6.8 Transistor(NPN,PNP) ............... 102 6.9 Amplificateur Opérationnel . . . . . . . . . . . . . 105 6.9.1 Sui veur, amplificateur inverseur, amplificateur non inverseur . 107 6.9.2 Intégrateur,dérivateur ....................... 108 6.9.3 Comparateur, amplificateur différentiel, sommateur, soustracteur. 110 6.10Multiplieur ..... .............. III 6.11 Photorésistance (Effet photoélectrique interne) . 112 6.12 Photodiode, phototransistor, photopile 113 6.12.1 Photodiode . . 113 6.12.2 Phototransistor . . . 115 6.12.3 Photopile . . . . . . 115 6.13 Cellule photoémissive à vide 116 7 Électronique 117 7.1 Commande électronique . . . . . . . 117 7.2 Modulation, démodulation . . . . . . 118 7.2.1 Modulation d'amplitude (AM) 118 7.2.2 Mesure du taux de modulation 119 7.2.3 Antennes........... 123 7.2.4 Transmission d'un son complexe. 124 7.3 Modulation de fréquence . . . . . . . . . 124 7.4 Oscillateurs ................ 125 7.4.1 Résonances en tension et en intensité 125 7.4.2 Entretien des oscillations . 128 7.4.3 Filtres........... 128 8 Électromagnétisme 133 8.1 Mesure de champs magnétiques 133 8.2 Induction, auto-induction . . 134 8.3 Force de Laplace et Lorentz 137 8.4 Courants de Foucault . . . . 138 II Mécanique dans un repère galiléen 139 1 Stroboscopie et chronophotographie 141 1.1 Stroboscopie .... 141 1.2 Chronophotographie 143 2 Cinématique, dynamique 145 2.1 Vitesse moyenne, vitesse instantanée . 145 2.2 Mouvement rectiligne uniforme ... 146 2.3 Mouvement rectiligne uniformément varié. 147 2.4 Roulement avec ou sans glissement 150 2.5 EffetDoppler . . . . . . 151 2.6 Théorème des moments . 152 3 Frottements, amortissement 153 3.1 Frottements solides . . . 153 3.2 Frottements fluides et visqueux. 153 4 Oscillateurs mécaniques 155 4.1 Oscillations libres . . 155 4.1.1 Oscillateur élastique 155 4.1.2 Pendule pesant . . 155 4.1.3 Pendule de torsion . 157 4.1.4 Équation horaire . . 158 4.2 Oscillations mécaniques forcées 160 5 Ondes à la surface d~un liquide 163 6 Statique des fluides et notions de dynamique 171 6.1 Forcesdansunfluide ........................ .. 171 6.1. J Force de contact exercée par le fluide sur la paroi du récipient 171 6.1.2 Force de contact à l'intérieur d'un fluide. 171 6.2 Pression........ 175 6.3 Théorème de Pascal . . . 177 6.4 Principe d'Archimède. . 177 6.5 Éléments de dynamique. 180 6.5.1 Théorème Bernoulli 180 6.5.2 Loi de Poiseuille . . 181 III Acoustique 183 1 Qualités physiologiques d~un son 185 1.1 Intensité d'un son 185 1.2 Hauteur d'un son . 186 1.3 Gammes . 186 1.3.1 Gamme tempérée. 187 1.3.2 Gamme naturelle, de Zarlino, ou des physiciens.... 187 1.3.3 Gamme de Pythagore .. 189 1.3.4 Synthèse et différences... 189 1.4 Timbred'unson......... 190 2 Vitesse du son 193 2.1 Valeurs expérimentales de la vitesse du son 193 2.2 Valeur théorique de la vitesse du son 193 3 Émetteurs et récepteurs acoustiques 195 3.1 Diapason . 195 3.2 Tuyaux sonores, caisses de résonance 197 3.3 Cordes vibrantes . 199 3.4 Haut-parleur, microphone . 200 3.5 Ultrasons, quartz, piézoélectricité. 204 IV Optique, ondes électromagnétiques 207 1 Sources lumineuses 209 1.1 Corps noir . . . 211 1.2 Flammes............. 212 1.3 Lampe à filament de Tungstène . 213 1.4 Lampeàhalogène . . . . . . . . 214 1.5 Lampes à gaz (luminescence) . . 215 1.5.1 Lampes à décharge à basse pression 215 1.5.2 Lampes spectrales 215 1.5.3 Lampes à haute pression: lampes à iodures métalliques 216 1.5.4 Tube à décharge (néon...) . . . . 216 1.5.5 Lampes à éclairs (stroboscope) . 216 1.6 Laser 217 1.7 Notion de cohérence d'une source 219 1.7.1 Cohérence spatiale . . 219 1.7.2 Cohérence temporelle .. 220 2 Détecteurs 221 2.1 Œil 221 2.1.1 Persistance rétinienne. . . . 221 2.1.2 Pouvoir séparateur de l' œil 222 2.1.3 Sensibilité de l'œil 223 2.2 Capteur de type CCD 223 3 Optique géométrique 225 3.1 Réfraction, réflexion, dispersion 225 3.1.1 Lois de Snell-Descartes. 225 3.1.2 Dispersion 227 3.1.3 Prisme 228 3.2 Systèmes optiques. . . . . . . . 234 3.2.1 Goniomètre de Babinet . 234 3.2.2 Lunette astronomique et microscope . 235 3.3 Aberrations géométriques. . . . . . . . . . . 238 3.3.1 Aberrations de sphéricité: point sur l'axe 238 3.3.2 Aberrations de coma: point voisin de l'axe 239 3.3.3 Aberrations de focale: point hors de l'axe. 239 3.4 Focométrie..... ................ 240 3.4.1 Méthodes générales applicables aux lentilles minces convergentes etdivergentes ................. 240 3.4.2 Méthodes propres aux lentilles convergentes 241 4 Optique physique 243 4.1 Aberrations physiques 243 4.2 Couleurs: synthèses additives et soustractives 243 4.3 Diffraction, interférences . . . . 245 4.3.1 Fentes ou trous d'Young 246 4.3.2 Réseau 247 V Thermodynamique 253 1 Chaleur 255 1.1 Conduction 255 1.2 Rayonnement 1.3 Convection . 2 Mesures de température 2.1 Thermomètre à résistance de platine 2.2 Thermocouples . . 2.3 Pyromètre optique. . . . . . . . .. 3 Calorimétrie VI La télévision 1 Principe de la téiévision 2 Prise péritel VII Radioactivité Annexes A Tableau de constantes et unités SI A.I Constantes...... A.2 Unités du système SI . . . . . B Code couleur des composants électriques B.I Résistances, condensateurs... . ... B.2 Semiconducteurs et circuits intégrés C Tableau des éléments D Propriétés physiques des éléments Table des figures Liste des tableaux Bibliographie Index des expérimentations Index général 257 257 259 259 260 261 263 267 269 275 277 281 281 281 281 287 287 288 291 295 299 303 307 309 313

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