méthode par scénarios · Sciences physiques

Les 81 scénarios de l’épreuve de sciences physiques

Chaque exercice du bac déroule une trajectoire logique récurrente. Reconnaître le scénario aide à choisir une démarche : idée directrice, exercice modèle corrigé, automatismes et pièges pour chacun.

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chapitres

scénarios

Thème · Électrique

Évolution des systèmes électriques

5 chapitres · RC · RL · OL · OF · FI

Dipôle RC

5 scénarios

RC-BDipôle RC : décharge d'un condensateur et énergie dissipée

La trajectoire de cet exercice est de reconnaître la loi de décharge

u_C(t) = E\,e^{-t/\tau}

, d'identifier

\tau = RC

à partir des données, puis de calculer l'énergie initialement stockée dans le condensateur et de montrer qu'elle est…

Signature : « Établir l'équation différentielle vérifiée par

u_C(t)

lors de la décharge » ; « Vérifier que

u_C(t) = E\,e^{-t/\tau}

est solution » ; « Calculer l'énergie dissipée dans la résistance » ; « Montrer que l'énergie stockée est entièrement dissipée »

RC-CDipôle RC : exploitation d'un oscillogramme pour mesurer

\tau

et déterminer

C

R

La trajectoire de cet exercice est d'utiliser un oscillogramme de la réponse à un échelon de tension (charge) pour lire graphiquement

\tau

— soit par la tangente à l'origine, soit par la valeur à

0{,}63\,E

— puis d'en déduire la…

Signature : « Déterminer graphiquement la constante de temps

\tau

» ; « En déduire la valeur de

C

» ; « Vérifier la concordance des deux méthodes » ; « Décrire l'influence d'une augmentation de

R

sur la charge »

RC-DCharge d'un condensateur — identification, τ et C

Lors de la charge d'un condensateur dans un circuit RC, l'intensité décroît et s'annule en régime permanent (condensateur = interrupteur ouvert). La constante de temps

\tau = R_0 C

se lit sur le chronogramme ; on en…

Signature : « dipôle … condensateur »

RC-EConstante de temps sur graphique — τ = RC

À partir de l'équation différentielle de la charge/décharge d'un circuit RC, le coefficient directeur d'une droite

\ln

ou d'une tangente donne

\tau

. On en déduit

C=\tau/R

et parfois

E

via l'ordonnée à l'origine.

Signature : « τ = RC »

RC-FCharge d'un condensateur à courant constant : identifier

u_C

u_R

C

par la pente, charge et énergie, durée maximale avant claquage

Avec un générateur de courant, l'intensité est imposée :

i=I_0

constante. La charge croît donc proportionnellement au temps,

q=I_0t

, et la tension aux bornes du condensateur est une droite passant par l'origine…

Signature : « Le condensateur est chargé à l'aide d'un générateur de courant débitant un courant d'intensité constante

I_0

» ; « identifier la courbe représentant

u_C(t)

» ; « déterminer la capacité

C

» ; « déterminer la durée maximale de la charge »

Dipôle RL

9 scénarios

RL-ADipôle RL — établissement du courant

La bobine s'oppose à toute variation brusque du courant : à

t=0^+

le courant reste nul même si la tension est appliquée. L'exercice demande d'établir l'équation différentielle en

i(t)

, de la résoudre (solution…

Signature : « Établir l'équation différentielle vérifiée par

i(t)

» ; « Montrer que

\tau = L/(R+r)

» ; « Déterminer graphiquement

\tau

à partir de l'oscillogramme de

u_R

RL-CDipôle RL : énergie emmagasinée dans la bobine et exploitation graphique de

i(t)

La trajectoire de cet exercice est de calculer l'énergie magnétique

E_L = \tfrac{1}{2}L\,i^2

stockée dans la bobine en régime permanent, puis de l'exploiter graphiquement : la pente de la tangente à

i(t)

t=0

vaut…

Signature : « Calculer l'énergie emmagasinée dans la bobine en régime permanent » ; « Déterminer

L

à partir de la tangente à

i(t)

t=0

» ; « Expliquer la différence entre énergie fournie et énergie stockée »

RL-DÉtablissement du courant RL — τ, r et L depuis chronogrammes

À la fermeture d'un circuit RL,

u_R(t)=U_0(1-e^{-t/\tau})

avec

\tau=L/(R+r)

. On lit

\tau

0{,}63U_0

, on déduit

r

du régime permanent, puis

L=(R+r)\tau

Signature : « uR(t) = U0(1 - e-t/τ) »

RL-EBobine purement inductive — u_B(t), τ, L et énergie (bac 2021 contrôle)

Sur un circuit RL série à bobine pure (

r=0

u_B(t)=L\,\mathrm{d}i/\mathrm{d}t=E\,e^{-t/\tau}

avec

\tau=L/R

. On lit

E

\tau

sur le chronogramme de

u_B

, on déduit

L=\tau R

et l'énergie magnétique…

Signature : « bobine purement inductive »

RL-FInduction électromagnétique : document historique, inducteur et induit, loi de Lenz

Avant d'être une équation, la bobine est un phénomène : un courant n'apparaît dans un circuit fermé que pendant qu'un champ magnétique le traverse varie.

Signature : « Nommer le phenomene physique mis en evidence par les deux experiences realisees par Faraday » ; « Degager du texte une caracteristique de ce phenomene » ; « Preciser, dans les experiences decrites dans le texte, l'induit et l'inducteur » ; « Enoncer la loi de Lenz » ; « Preciser la nature (nord ou sud) de la face A de la bobine » ; « Indiquer le sens du courant induit produit par le deplacement de l'aimant »

RL-GL'exercice d'identification de trois dipôles : chronogrammes, résistance, condensateur (temps de descente), bobine (τ, r, L, énergie)

Le premier exercice de physique (6 à 7 points) part souvent de chronogrammes de la tension aux bornes d'un même conducteur ohmique

R_0

placé successivement en série avec trois dipôles inconnus : la tension constante dès

t=0

…

Signature : « On se propose d'identifier la nature de chacun de ces dipôles » ; « justifier que le dipôle … est le conducteur ohmique » ; « établir l'équation différentielle régissant … » ; « nommer le phénomène physique qui se manifeste dans la bobine à la fermeture de l'interrupteur » ; « déduire la valeur de l'inductance

L

».

RL-HDipôle RL lu sur la tension aux bornes de la bobine : justifier

r\ne0

E=u_B(0)

\tau

I_0

r

L

Lors de l'établissement du courant dans un dipôle RL, l'énoncé fait souvent visualiser la tension aux bornes de la bobine

u_B=ri+L\frac{di}{dt}

. À

t=0

i=0

: toute la tension du générateur est aux bornes de la bobine,

u_B(0)=E

Signature : « Nommer le phénomène responsable du retard » ; « justifier que la bobine a une résistance

r

non nulle » ; « montrer que

u_B(t)=\frac{RE}{R+r}e^{-t/\tau}+\frac{rE}{R+r}

» ; « déterminer graphiquement la constante de temps

\tau

RL-IFamille de réponses RL : attribuer des courbes

i(t)

à des bobines par l'asymptote et la tangente à l'origine, puis exploiter

Quand l'énoncé superpose plusieurs réponses d'un dipôle RL, on n'étudie pas chaque circuit : on relie deux traits de chaque courbe aux paramètres. L'asymptote donne

I_0=\frac{E}{R+r}

(elle ne dépend pas de

L

) ; la…

Signature : « Attribuer, en le justifiant, chacune des courbes … au circuit correspondant » ; « la courbe … admet une asymptote … » ; « la tangente à l'origine … » ; « la courbe

\frac1\tau=f(R)

RL-JMesure de

L

en courant triangulaire :

u_L=\frac LR\frac{du_R}{dt}

, pente d'un segment, créneaux et voie inversée

Aux bornes d'une bobine de résistance négligeable,

u_L=L\frac{di}{dt}

: quand le courant est triangulaire (il varie linéairement sur chaque demi-période), la tension de la bobine est en créneaux. On visualise

u_R=Ri

, image de…

Signature : « délivrant maintenant une tension alternative triangulaire » ; « en appuyant sur le bouton INVERSE de cette voie » ; « Exprimer la tension

u_{MB}(t)

aux bornes de la bobine en fonction de

L

R

\frac{du_{AM}}{dt}

» ; « déterminer les valeurs de

u_{MB}

\frac{du_{AM}}{dt}

sur l'intervalle des temps

[0,\frac{T_2}{2}]

Oscillations électriques libres (LC, RLC)

5 scénarios

OL-BOscillations libres amorties — circuit RLC

L'ajout d'un résistor

R

dans le circuit LC dissipe de l'énergie : les oscillations s'amortissent, la pseudo-période

T

est légèrement supérieure à

T_0

, et l'enveloppe décroît exponentiellement.

Signature : « Établir l'équation différentielle de

q(t)

» ; « Préciser le régime » ; « Calculer le décrément logarithmique » ; « Calculer l'énergie dissipée entre deux oscillations »

OL-COscillations libres non amorties — circuit LC idéal

Dans un circuit LC idéal (résistance négligeable), les oscillations sont libres et non amorties : l'énergie électromagnétique totale se conserve et s'échange entre le condensateur et la bobine. La période propre est…

Signature : « oscillations libres non amorties »

OL-DPseudo-période et pertes d'un RLC libre amorti

En régime pseudo-périodique, la pseudo-période

T\approx 2\pi\sqrt{LC}

(amortissement faible). Les oscillations sont libres amorties : l'énergie électromagnétique diminue par effet Joule dans

R

Signature : « pseudo-période »

OL-EBilan énergétique d'un RLC libre amorti — T, L et dE/dt (bac 2015 techniques)

Après charge d'un condensateur, la bascule vers une bobine forme un circuit RLC siège d'oscillations libres amorties (régime pseudo-périodique). On lit la pseudo-période

T

, on l'assimile à la période propre…

Signature : « libres et amorties »

OL-GOscillations libres amorties au format du bac : qualifier, équation différentielle, relation avec

u_R

T\approx T_0

, énergie dissipée, effet de

R

Le circuit

(R,L,r,C)

libre donne des oscillations libres amorties (pseudo-périodiques) : l'étude au bac est qualitative pour l'amortissement (pas de discriminant, pas de décrément).

Signature : « Qualifier les oscillations » ; « établir l'équation différentielle » ; « donner la valeur de la pseudo-période

T

» ; « en admettant que

T=T_0

, calculer … » ; « montrer que

\frac{dE}{dt}=-(R+r)i^2

» ; « calculer l'énergie dissipée par effet Joule »

Oscillations électriques forcées et résonance

9 scénarios

OF-AOscillations forcées en RLC série — résonance d'intensité

Sous excitation sinusoïdale de fréquence variable

f

, l'impédance totale

Z

est minimale pour

f = f_0 = 1/(2\pi\sqrt{LC})

: c'est la résonance d'intensité. L'exercice fait calculer

Z

, trouver

f_0

, tracer la courbe

I(f)

(ou…

Signature : « Exprimer l'impédance

Z

du circuit » ; « Déterminer la fréquence de résonance » ; « Calculer le facteur de qualité

Q

» ; « Calculer le déphasage entre

u

i

f = 2f_0

OF-BOscillations forcées : résonance d'intensité lue sur des mesures

Le bac impose un circuit en régime sinusoïdal forcé et un document de mesures (tableau ou oscillogrammes). On lit le maximum de

I

, on calcule

R

r

, puis on interprète le déphasage.

Signature : Repérer la fréquence de résonance d'intensité sur un tableau I(N)

OF-CFacteur de qualité et surtension à la résonance d'intensité

Le document du bac sur le facteur de qualité relie résonance d'intensité, impédance minimale et surtension en régime sinusoïdal forcé.

Signature : Relier Q à la surtension à la résonance d'intensité

OF-DRésonance d'intensité en RLC série — critère oscillogrammes

En RLC série forcé par un GBF, la résonance d'intensité a lieu à

\omega=\omega_0=1/\sqrt{LC}

u

i

en phase,

Z

minimale,

I_m

maximale.

Signature : « résonance d'intensité »

OF-EL'exercice de régime sinusoïdal forcé complet : identifier deux dipôles par le déphasage, Fresnel,

L

C

, résonance

En régime forcé, l'exercice identifie des dipôles inconnus par leur déphasage avec l'intensité : la tension aux bornes d'une bobine (pure) est en quadrature avance sur

i

, celle d'un condensateur en quadrature retard…

Signature : « Chacun des dipôles … peut être soit un conducteur ohmique …, soit un condensateur …, soit une bobine … » ; « justifier que les courbes de la figure … correspondent à l'expérience … » ; « montrer que

\varphi_i=\dots

» ; « montrer que

D_1

est la bobine alors que

D_2

ne peut être que le condensateur » ; « compléter la construction de Fresnel ».

OF-GRésonance d'intensité reconnue par un indice puis exploitée : tension aux bornes de {bobine, condensateur},

r

C

L

, surtension, énergie constante

L'énoncé ne dit pas « résonance » : il donne un indice (l'ampèremètre indique une valeur maximale,

u

u_R

sont en phase, le circuit est résistif). À la résonance d'intensité

LC\omega_0^2=1

: les tensions aux bornes de la bobine…

Signature : « Pour

N=N_1

, l'ampèremètre indique une valeur maximale » ; « montrer que le circuit est en état de résonance d'intensité » ; «

u_R

u

sont en phase » ; « la tension aux bornes de l'ensemble {bobine, condensateur} » ; « montrer que l'énergie totale du circuit est constante »

OF-HProblème d'électricité en trois expériences :

C

par une charge à courant constant,

L

et énergie dissipée par les oscillations libres amorties,

r

à la résonance

L'exercice lourd d'électricité est souvent une séance de travaux pratiques en plusieurs expériences qui caractérise un à un les composants et réutilise chaque résultat : la charge à courant constant donne

C

(

u_C=\frac{I_0}{C}t

)…

Signature : « On charge le condensateur à l'aide d'un générateur de courant débitant un courant d'intensité constante

I_0

» ; « on bascule le commutateur en position (2) » ; « qualifier les oscillations » ; « montrer que

U_0=-\frac LR\left(\frac{du_R}{dt}\right)_{t=0}

» ; « calculer l'énergie dissipée par effet Joule »

OF-FRégime forcé à une fréquence

N_1

: branchements, oscillogrammes

u

u_R

, nature du circuit,

r

par

\cos\Delta\varphi

, Fresnel à l'échelle, puis résonance

À une fréquence

N_1

quelconque, le bac fait lire l'état du circuit sur deux oscillogrammes.

u_R=Ri

est l'image de

i

: le décalage horaire

\Delta t

entre

u

u_R

donne

|\Delta\varphi|=2\pi\frac{\Delta t}{T}

, et…

Signature : « En déduire la nature du circuit (capacitif, inductif ou résistif) » ; « indiquer, parmi les points …, celui qui est relié à la masse de l'oscilloscope » ; « la sensibilité verticale est la même sur les deux voies » ; « montrer que le déphasage … est

\Delta\varphi=\dots

» ; « compléter, en respectant l'échelle donnée, la construction de Fresnel inachevée »

OF-ITP d'électricité en quatre expériences (Sciences techniques) : pile réelle et condensateur (

E

r

C

), bobine (

r_b

L

), oscillations libres amorties, puis résonance d'intensité avec le même matériel

En Sciences techniques, le premier exercice de physique est souvent une séance de travaux pratiques en plusieurs expériences menées avec le même matériel : la charge du condensateur par une pile réelle donne

E

(asymptote),

r

…

Signature : « Lors d'une séance de travaux pratiques… le but est de déterminer

E

r

… » ; « identifier, parmi les courbes, celle qui correspond à

u_C(t)

» ; « montrer que

r=R\left(\frac{E}{U_0}-1\right)

» ; « justifier que la bobine n'est pas purement inductive » ; « qualifier les oscillations » ; « en admettant que

T

est égale à la période propre

T_0

Filtres électriques

6 scénarios

FI-AFiltre actif passe-bas à amplificateur opérationnel : qualifier le filtre, lire l'oscillogramme à la coupure, T0 = R2/R1 et Nc = 1/(2πR2C)

En Sciences techniques, l'exercice de filtre (4 à 5 points) donne l'expression de la transmittance

T=U_{Sm}/U_{Em}

et un oscillogramme ou une courbe

T(N)

. Trois réflexes : (1) qualifier le filtre — actif s'il contient un…

Signature : « choisir, parmi les propositions, celles qualifiant le filtre (F) » ; « justifier que la courbe (1) correspond à la tension de sortie » ; « montrer que N1 correspond à la fréquence de coupure » ; « déterminer la valeur T1 de la transmittance… en déduire sa valeur maximale T0 » ; « établir l'expression de la fréquence de coupure » ; « déduire les valeurs de R1 et C »

FI-BFiltre passe-bande RLC série : T maximale à N0, gain en dB, bande passante lue à −3 dB, facteur de qualité, puis r, L et C

Le filtre passe-bande du bac technique est un circuit RLC série dont la sortie est prise aux bornes du conducteur ohmique

R

T=\dfrac{R}{Z}

est maximale quand l'impédance

Z

est minimale, c'est-à-dire à la résonance

N=N_0

Signature : « prouver que la transmittance T prend sa valeur maximale T0 pour N = N0 » ; « donner la relation entre G et T » ; « écrire la condition que doit satisfaire le gain G pour que le filtre soit passant » ; « la largeur ΔN de la bande passante » ; « expressions du facteur de qualité Q » ; « déterminer les valeurs de L et C »

FI-CDeux filtres passe-bas, l'un passif RC, l'autre actif : identifier les courbes T(N), lire T0 et Nc, retrouver R1, R' et C2, décider si un signal est transmis

Le sujet 2020 met côte à côte un passe-bas passif RC (

T_0=1

) et un passe-bas actif (

T_0>1

) et fournit leurs courbes

T(N)

. La lecture est mécanique si l'on sait quoi chercher : la courbe qui dépasse

1

est celle du filtre…

Signature : « définir un filtre électrique » ; « identifier, parmi les courbes, celle qui correspond à l'évolution de la transmittance T2 » ; « déterminer graphiquement les transmittances maximales… les fréquences de coupure » ; « montrer que la fréquence de coupure s'écrit… en déduire la valeur de la résistance » ; « indiquer en le justifiant si cette tension sera transmise ou non »

FI-DÉtude de documents : le filtre passe-haut CR (impédance du condensateur, comportement en fréquence) et le filtre ADSL (choisir le type de filtre)

Le troisième exercice de physique (2,5 à 3 points) est une étude de document ; en Sciences techniques il porte souvent sur les filtres. Deux textes reviennent : le passe-haut CR (2020 contrôle) et le filtre ADSL (2022).

Signature : « en se référant au texte, donner la définition d'un filtre passe-haut » ; « préciser la qualification donnée au condensateur » ; « préciser les limites de cette impédance face aux basses et hautes fréquences » ; « déduire le comportement de ce filtre » ; « choisir la proposition qui explique le fonctionnement d'un filtre passif » ; « indiquer le type de filtre dont on a besoin »

FI-EFiltre RC passif : de l'équation différentielle à

T

G

par Fresnel, nature par les limites,

N_c=\frac{1}{2\pi RC}

lue à −3 dB sur une courbe semi-logarithmique, signaux transmis, valeur limite de

R

, permutation R–C

Le quadripôle R–C des épreuves de Sciences techniques et de Sciences de l'informatique se traite par une même chaîne, dont chaque sujet reprend tout ou partie : loi des mailles → équation différentielle en

u_S

…

Signature : « Définir un filtre électrique » ; « justifier pourquoi le filtre est qualifié de linéaire » ; « établir l'équation différentielle régissant

u_S(t)

» ; « montrer que la transmittance s'écrit

T=\frac{1}{\sqrt{1+(2\pi NRC)^2}}

» ; « déterminer graphiquement la fréquence de coupure à −3 dB et en déduire la bande passante » ; « préciser celui qui sera transmis par le filtre » ; « valeur limite de la résistance permettant la transmission des deux signaux » ; « en permutant les positions des deux dipôles »

FI-FDu RLC série forcé au filtre passe-bande : oscillogrammes

u

u_C

, résonance d'intensité,

C

L

r

, puis courbe

U_{Rm}(N)

, bande passante, facteur de qualité et effet de

R

L'épreuve étudie souvent le même circuit RLC série deux fois. D'abord en régime sinusoïdal forcé, à une fréquence où les oscillogrammes de

u

et de

u_C

sont en quadrature : le courant, en avance de

\frac\pi2

sur

u_C

, est…

Signature : « Représenter les branchements d'un oscilloscope permettant de visualiser simultanément

u(t)

u_C(t)

» ; « justifier que le circuit est en état de résonance d'intensité » ; « déterminer les valeurs de

C

L

r

» ; « attribuer le ou les qualificatifs : linéaire, passif, actif » ; « en exploitant la courbe

U_{Rm}(N)

, déterminer

N_0

\Delta N

» ; « on fait augmenter la valeur de la résistance

R

Thème · Mécanique

Évolution des systèmes mécaniques

2 chapitres · OM · OD

Oscillations mécaniques

9 scénarios

OM-APendule élastique horizontal — oscillations libres non amorties

Une masse

m

accrochée à un ressort de raideur

k

constitue un oscillateur harmonique mécanique : la résultante des forces donne une équation différentielle identique à celle du circuit LC.

Signature : « Appliquer le PFD et établir l'équation différentielle » ; « Montrer que

T_0 = 2\pi\sqrt{m/k}

» ; « Montrer que l'énergie mécanique est conservée »

OM-BOscillations mécaniques amorties — frottements et décroissance d'amplitude

L'ajout d'une force de frottement fluide

\vec{f} = -h\dot{x}\,\vec{u}_x

dans le pendule élastique crée un amortissement : les oscillations persistent mais leur amplitude décroît exponentiellement selon

X_n = X_0\,e^{-\alpha t_n}

Signature : « Établir l'équation différentielle » ; « Préciser le régime d'oscillations » ; « Calculer le décrément logarithmique

\delta

» ; « Calculer l'énergie dissipée entre deux oscillations consécutives »

OM-COscillations mécaniques forcées — résonance d'élongation et de vitesse

Lorsqu'une excitation sinusoïdale de fréquence

f

est appliquée au pendule élastique amorti, l'amplitude de l'état forcé dépend de

f

: elle passe par un maximum (résonance d'élongation à

f_\text{rés} < f_0

) et la vitesse est maximale…

Signature : « Écrire l'équation du mouvement forcé » ; « Montrer que l'amplitude vaut

X_m = F_0/\sqrt{(k-m\omega^2)^2 + h^2\omega^2}

» ; « Calculer la pulsation de la résonance d'élongation » ; « Interpréter les comportements aux fréquences limites »

OM-DRésonance mécanique dans les structures — document scientifique

Un exercice documentaire sur la résonance doit relier quatre gestes : extraire les conditions d'accumulation d'énergie, justifier la résonance d'élongation par l'accord des fréquences, identifier l'excitateur et le résonateur, puis…

Signature : « fréquence des vibrations proche de la fréquence propre » ; « oscillations d'amplitude croissante » ; « préciser l'excitateur et le résonateur » ; « relever une solution et préciser son rôle ».

OM-EOscillateur mécanique libre : exploiter l'enregistrement

x(t)

pour remonter à

m

puis à la vitesse

Ici l'énoncé ne donne ni la masse ni les conditions initiales : il donne l'enregistrement de $x(t)$ . Toute la trajectoire part de trois lectures sur le tracé — l'élongation à

t=0

(donc l'état du ressort), l'amplitude

X_m

et la…

Signature : « Determiner, a partir de la courbe de la figure 2 : l'état du ressort a l'instant t = 0 » ; « En exploitant la courbe de la Figure 2 » ; « la valeur de l'amplitude Xm des oscillations de G » ; « la valeur de la periode To de ces oscillations » ; « Calculer la valeur de l'énergie mecanique Eo du systeme (solide (S), ressort (R)) a l'instant t = 0 » ; « Deduire la valeur de la vitesse V1 de (S) lors de son premier passage par sa position d'équilibre »

OM-FPendule élastique libre lu sur une courbe d'énergie, puis amorti :

T_0

k

X_m

x_0

v_0

, phase initiale, régimes et énergie perdue

Pour le pendule élastique horizontal non amorti, l'énergie mécanique

E=\frac12kX_m^2=\frac12mV_m^2

est constante ;

E_c

E_p

s'échangent en oscillant deux fois plus vite que l'élongation (période

\frac{T_0}{2}

). On…

Signature : « Établir l'expression de

T_0

en fonction de

k

m

» ; « Préciser en le justifiant, à quelle forme d'énergie correspond la courbe » ; « Justifier que le système {(R), (S)} est conservatif » ; « Attribuer à chaque enregistrement la valeur du coefficient de frottement qui lui correspond » ; « Déterminer la valeur de la phase initiale »

OM-GPendule élastique forcé par

F(t)=F_m\sin(2\pi Nt)

: identifier

F(t)

, construction de Fresnel à l'échelle,

X_m(N)

V_m(N)

, résonances d'élongation et de vitesse

En régime sinusoïdal forcé, l'excitateur impose sa fréquence

N

. La force

F(t)=F_m\sin(2\pi Nt)

a une phase initiale nulle : on reconnaît sa courbe, et le décalage horaire donne la phase

\varphi_x

de l'élongation, toujours en retard.

Signature : « Justifier que la courbe

(C_2)

correspond à

F(t)

» ; « Déterminer graphiquement les valeurs de

X_m

F_m

N_1

\varphi_x

» ; « En respectant l'échelle donnée, compléter la construction de Fresnel » ; « Montrer que pour

N_r^2=N_0^2-\frac{h^2}{8\pi^2m^2}

l'amplitude

X_m

prend sa plus grande valeur » ; « Justifier que la courbe (b) représente l'évolution de

X_m

en fonction de

N

» ; « Justifier que l'oscillateur est en état de résonance de vitesse »

OM-HPendule élastique au format Sport : sens de l'écart,

T_0

\varphi_x

lus sur

x(t)

m

E_0=\frac12kd^2

, vitesse en

O

, masselotte, puis régimes amortis et énergie perdue

Au bac Sport, le pendule élastique horizontal est souvent l'exercice 1 de physique (6,25 à 7 points) — à chaque session de contrôle depuis 2023 — et il est guidé : l'équation différentielle est souvent donnée et tout se lit sur un…

Signature : « préciser, en le justifiant, si le solide (S), à l'instant

t_0=0

, est écarté dans le sens positif des élongations ou dans le sens négatif » ; « Ce pendule élastique représente un oscillateur libre non amorti » ; « vérifier que la pulsation propre est

\omega_0=\sqrt{K/m}

» ; « On attache au solide (S) une masselotte de masse

m'

» ; « Préciser si le régime correspondant aux oscillations de (S) est périodique, pseudo-périodique ou apériodique » ; « Préciser si le système est conservatif ou non. Justifier »

OM-IOscillations mécaniques forcées au format Techniques : lire

F(t)

x(t)

, compléter la construction de Fresnel, résonance de vitesse (

F=h\,v

N=N_0

) et coefficient

h

En Sciences techniques, l'oscillateur forcé est un pendule élastique amorti (

\vec f=-h\vec v

) que l'excitateur tire avec

F(t)=F_m\sin(2\pi Nt)

. Tout part des chronogrammes : même période pour

F

x

(le résonateur vibre à la…

Signature : « Identifier chacune des deux courbes » ; « Compléter la construction de Fresnel relative à l'équation (I) » ; « En exploitant la construction de Fresnel, déterminer les valeurs de

F_m

h

m

» ; « En déduire que l'oscillateur est le siège d'une résonance de vitesse » ; « En faisant recours à l'analogie formelle électrique-mécanique » ; « Déduire, en le justifiant, la nature (libres ou forcées) des oscillations de (S) »

Ondes mécaniques

10 scénarios

OD-AOnde progressive le long d'une corde : célérité, retard et équation horaire

La trajectoire de cet exercice est toujours la même : on mesure (ou on lit graphiquement) le retard temporel

\tau

entre deux points de la corde, on en déduit la célérité

v = d/\tau

, puis on traduit le retard en déphasage pour…

Signature : « Déterminer la célérité de l'onde » ; « Écrire l'équation horaire du point

M

» ; « Représenter l'allure de la corde à l'instant

t_0

OD-BOnde progressive sinusoïdale : double périodicité, longueur d'onde et points en phase

Une onde sinusoïdale est périodique à la fois dans le temps (période

T

) et dans l'espace (longueur d'onde

\lambda

). L'idée directrice est d'exploiter cette double périodicité pour identifier les points en phase, en opposition de…

Signature : « Calculer la longueur d'onde » ; « Montrer que

P

Q

vibrent en phase / en opposition de phase » ; « Déterminer les abscisses des points qui vibrent en phase avec la source »

OD-COnde progressive sur une corde : vibreur, célérité et longueur d'onde

L'exercice de bac part d'un dispositif (corde + vibreur) et d'observations chiffrées : retard d'un point, période du vibreur. On en tire nature, célérité puis longueur d'onde.

Signature : Préciser la nature (transversale) de l'onde progressive sur la corde

OD-DOnde à la surface de l'eau : nature, célérité et profondeur

Sur le bac, l'onde de surface part d'une cuve et de mesures (distances entre crêtes, instants). On qualifie l'onde, puis on calcule

\lambda

v

N

, et on discute l'effet de la profondeur.

Signature : Qualifier l'onde de surface (mécanique, transversale)

OD-ECuve à ondes : stroboscopie, célérité et milieu dispersif

Le bac couple souvent stroboscopie (aspect immobile de la surface) et un tableau distance parcourue / fréquence pour conclure à la dispersion.

Signature : Déterminer la fréquence du vibreur par stroboscopie

OD-FL'exercice d'ondes complet : cuve à ondes, stroboscopie, équation horaire d'un point, dispersion

L'exercice d'ondes mécaniques (4 à 5 points, le plus fréquent de l'épreuve de physique de la section) est construit en expériences successives sur un même dispositif : la stroboscopie fixe la fréquence de l'onde, une coupe de la…

Signature : « la surface de l'eau paraît immobile pour … valeurs de la fréquence des éclairs » ; « dire pourquoi l'onde … est qualifiée d'onde mécanique » ; « déterminer la valeur de

t_1

; en déduire celle de

v

» ; « déterminer l'élongation et la vitesse de ce point aux instants … » ; « justifier que les ondes … subissent le phénomène de dispersion ».

OD-HÉtude d'un document sur le son : onde longitudinale, milieu matériel, célérités dans l'air et dans l'eau, transport d'énergie

Le document sur les ondes se lit d'abord : on y relève la preuve qu'il s'agit d'une onde, le sens de la perturbation par rapport à la propagation (onde longitudinale pour le son dans un fluide), la nécessité d'un…

Signature : « Dégager du texte … » ; « préciser si l'onde est transversale ou longitudinale » ; « dire si la propagation du son correspond à un transport d'énergie ou de matière » ; « en déduire que le son ne se propage pas dans le vide » ; « déterminer la distance … pour que l'onde sonore … »

OD-GCuve à ondes (Sciences expérimentales) : diagramme d'un point →

N

v

\lambda

; équation horaire avec retard ; points en quadrature ; diffraction par une fente

Une pointe frappe la surface de l'eau en

O

: une onde mécanique transversale progresse en cercles concentriques. Le diagramme du mouvement d'un point

A

contient tout : la date de début de son mouvement est le retard…

Signature : « En exploitant le diagramme de la figure … déterminer … » ; « le diagramme du mouvement d'un point

A

… situé au repos à une distance

OA

» ; « représenter le diagramme du mouvement du point

O

» ; « déterminer les points qui vibrent en quadrature retard »

OD-IOnde sur une corde : identifier le diagramme du mouvement et l'aspect, les croiser (

a

T

\lambda

v

t_1

\varphi_S

) et tracer le diagramme d'un autre point

L'épreuve donne souvent deux courbes non étiquetées : le diagramme du mouvement d'un point,

y(t)

, nul tant que l'onde ne l'a pas atteint, et l'aspect de la corde à une date

t_1

y(x)

, nul au-delà du front d'onde.

Signature : « Identifier, en le justifiant, parmi les figures celle qui correspond au diagramme du mouvement du point M et celle qui correspond à l'aspect de la corde » ; « Déduire la distance

x_M

et l'instant

t_1

» ; « Préciser l'état de mouvement de M par rapport à S » ; « Représenter sur la figure de la page annexe le diagramme de mouvement du point » ; « les points de la corde dont le diagramme de mouvement est identique à celui du point P »

OD-JOnde le long d'une corde au format du bac : rôles du dispositif, célérité par deux aspects, phase de la source, points en quadrature limités par le front, arrêt du vibreur

Au bac, l'exercice de la corde enchaîne toujours les mêmes gestes : le dispositif (la lame vibrante est la source d'énergie, la corde le milieu de propagation, la pelote de coton l'absorbant qui évite la réflexion) ; la célérité…

Signature : « en attribuant à chacun des éléments du dispositif le rôle qui lui convient » ; « les deux aspects de la corde respectivement aux instants

t_1

t_2

» ; « Déterminer le nombre et les abscisses des points de la corde qui vibrent en quadrature retard de phase » ; « le vibreur s'arrête » ; « Représenter l'aspect de la corde à l'instant »

Autres thèmes du pack

Ondes lumineuses, atomique, nucléaire…

6 chapitres hors blocs électrique / mécanique (programme section-dépendant)

Modèle ondulatoire de la lumière

3 scénarios

LU-ANature ondulatoire de la lumière : diffraction et dispersion

La lumière révèle sa nature ondulatoire par deux phénomènes : la diffraction par une fente (l'onde « contourne » l'obstacle, l'angle d'étalement est

\theta \approx \lambda/a

) et la dispersion par un prisme (chaque longueur d'onde est…

Signature : « Rappeler la relation

\theta \approx \lambda/a

» ; « En déduire la longueur d'onde de la lumière » ; « Décrire la figure observée avec lumière blanche » ; « Justifier de quel côté se trouve le violet »

LU-BLa lumière, onde électromagnétique : fréquence, couleur, changement de milieu et dispersion

La lumière est une onde électromagnétique : elle se propage aussi dans le vide, à

c=3{,}00\times10^{8}\,\mathrm{m\,s^{-1}}

. L'exercice, souvent construit sur un document, fait passer de la longueur d'onde dans le vide à la fréquence par…

Signature : « Préciser la nature de l'onde lumineuse » ; « Déterminer le domaine de fréquences de la lumière visible » ; « Relever la phrase qui définit le phénomène de dispersion » ; « Citer une expérience permettant d'observer ce phénomène avec les ondes lumineuses »

LU-CDiffraction par une fente : détermination de

\lambda

ou de la largeur de fente

La trajectoire de cet exercice est d'exploiter la figure de diffraction par une fente de largeur

a

pour relier l'écart angulaire

\theta = \lambda/a

à la position du premier minimum sombre, puis de déduire

\lambda

a

à partir des…

Signature : « Déterminer la largeur de la fente à partir de la figure de diffraction » ; « Expliquer pourquoi une fente plus étroite donne une tache plus large » ; « Calculer l'écart angulaire du premier minimum » ; « Comparer les figures de diffraction pour deux longueurs d'onde »

Physique atomique

7 scénarios

AT-AQuantification de l'énergie et niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène

La trajectoire de cet exercice est de partir du modèle de Bohr pour justifier que l'énergie de l'électron ne peut prendre que des valeurs discrètes

E_n = -13{,}6/n^2

eV, de calculer les énergies de plusieurs niveaux, de définir…

Signature : « Calculer les énergies des niveaux

E_1

E_2

E_3

» ; « Définir l'énergie d'ionisation » ; « Un atome d'hydrogène se trouve au niveau

n=2

, quelle énergie est nécessaire pour l'ioniser ? » ; « Vérifier que le photon peut être absorbé »

AT-BSpectres d'émission et d'absorption : transitions et séries spectrales

La trajectoire de cet exercice est de relier une raie spectrale observée (longueur d'onde

\lambda

ou fréquence

\nu

) à une transition entre deux niveaux via la relation

\Delta E = h\nu = hc/\lambda

, de distinguer le spectre…

Signature : « Calculer la longueur d'onde de la raie correspondant à la transition

n_i \to n_f

» ; « Dans quel domaine du spectre électromagnétique se situe cette raie ? » ; « Identifier la transition correspondant à la raie de longueur d'onde

\lambda

» ; « Citer les séries spectrales de l'hydrogène »

AT-CInteraction lumière-matière et exploitation d'un diagramme de niveaux

La trajectoire de cet exercice est de lire un diagramme de niveaux d'énergie pour identifier toutes les transitions possibles, de calculer les énergies et longueurs d'onde des photons émis ou absorbés, de distinguer excitation…

Signature : « À partir du diagramme de niveaux, calculer la longueur d'onde du rayonnement émis lors de la transition

E_i \to E_j

» ; « L'atome peut-il absorber ce photon ? Justifier » ; « L'atome est-il ionisé ? Calculer l'énergie cinétique de l'électron éjecté » ; « Identifier le domaine spectral de la raie »

AT-DNiveaux de Bohr et série de Balmer

Le modèle de Bohr quantifie l'énergie de l'atome d'hydrogène :

E_n=-E_0/n^2

. Une transition

n\to p

émet ou absorbe un photon d'énergie

\Delta E=E_p-E_n

. La série de Balmer regroupe les transitions vers

p=2

…

Signature : « valeurs particulières »

AT-EIonisation et absorption d'un photon

L'énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène depuis le fondamental est

E_0=13{,}6\,\mathrm{eV}

. Un photon d'énergie

w

n'est absorbé que si

w

égale exactement une différence de niveaux ; sinon pas d'excitation (ou…

Signature : « énergie d'ionisation »

AT-FÉtude d'un document : spectres d'émission et d'absorption, identification d'éléments par leurs raies, quantification de l'énergie (Bohr)

Le dernier exercice de l'épreuve est un document scientifique à exploiter : les réponses se lisent dans le texte (qualifier un spectre, citer la partie de l'étoile responsable, expliquer une phrase soulignée) ou se…

Signature : « En se référant au texte, qualifier le spectre … » ; « les raies sombres … correspondent-elles à des raies d'émission ou d'absorption ? » ; « préciser la partie du Soleil responsable » ; « vérifier que l'hydrogène est présent dans l'atmosphère du Soleil » ; « donner la signification de la phrase soulignée »

AT-GAtome d'hydrogène : relation d'une série spectrale, bornes et domaine, raies visibles, photon ou électron incident

Tout part des niveaux

E_n=-\dfrac{E_0}{n^2}

. Une transition

p\to m

(

p>m

) est une émission d'un photon d'énergie

E_p-E_m=\dfrac{hc}{\lambda}

, d'où la relation d'une série…

Signature : « Montrer que

\frac1\lambda=R_H\left(\frac{1}{m^2}-\frac{1}{p^2}\right)

» ; « déterminer la plus grande et la plus petite longueur d'onde » ; « situer ces séries dans les domaines des ondes électromagnétiques » ; « déterminer le nombre de transitions situées dans le domaine visible » ; « préciser si cette excitation est due au photon ou à l'électron »

Physique nucléaire

7 scénarios

NU-ADécroissance radioactive : loi de désintégration, période et activité

La loi de décroissance

N(t)=N_0\,\mathrm{e}^{-\lambda t}

est le cœur de tous les exercices de radioactivité. La trajectoire consiste à relier la constante radioactive

\lambda

à la période

T_{1/2}

, à calculer l'activité…

Signature : « Montrer que

\lambda = \ln 2 / T_{1/2}

» ; « Établir que

A(t) = A_0\,\mathrm{e}^{-\lambda t}

» ; « Déterminer l'âge de l'échantillon »

NU-BBilan d'une réaction nucléaire spontanée : lois de conservation de Soddy

Identifier une réaction nucléaire revient à appliquer les deux lois de Soddy : conservation du nombre de masse $A$ et conservation du numéro atomique $Z$ . La trajectoire consiste à compléter l'équation de désintégration, à identifier…

Signature : « Rappeler les lois de conservation de Soddy » ; « Compléter l'équation de désintégration » ; « Identifier l'élément fils »

NU-CRéactions provoquées — fission et fusion : défaut de masse et énergie libérée

La relation

E = \Delta m\cdot c^2

transforme un bilan de masse en bilan d'énergie. La trajectoire est : calculer le défaut de masse

\Delta m

(masse des réactifs − masse des produits), convertir en énergie en MeV via…

Signature : « Vérifier l'équation de la réaction (lois de Soddy) » ; « Calculer le défaut de masse » ; « En déduire l'énergie libérée en MeV »

NU-DDécroissance radioactive — exploiter un document et un tableau

Ce scénario entraîne le format documentaire du Bac : extraire une demi-vie, confronter un tableau de nombres de noyaux aux isotopes décrits, puis reconstruire la population initiale. Le calcul reste subordonné à la lecture du document.

Signature : « Donner la définition de la demi-vie » ; « identifier l’échantillon étudié » ; « déterminer la valeur de

N_0

NU-EL'étude documentaire complète : médecine nucléaire, rayonnements, demi-vie et décroissance du fluor 18

Ce scénario propose une étude de document : un texte court, des questions qui demandent d'abord de relever (citer, dégager), puis de préciser avec le cours (nature des rayonnements, définition de la demi-vie, équation de…

Signature : « Étude d'un document scientifique » ; « en se référant au texte, citer … » ; « préciser la nature de chaque rayonnement … » ; « dégager du texte un avantage … » ; « déterminer l'instant

t

au bout duquel … de la dose radioactive initiale … ».

NU-FNucléaire au format Sport : particule émise, période en multiples de

T

, noyaux désintégrés, énergie d'une fission par noyau et par gramme

Au bac Sport, l'exercice de physique nucléaire tient en deux parties indépendantes et se traite sans logarithme : on identifie la particule émise par les lois de Soddy, puis on raisonne en nombre de périodes — à chaque durée

T

, le…

Signature : « Identifier parmi

\zeta_1

\zeta_2

\zeta_3

la courbe qui correspond à

N(t)

» ; « Reproduire et compléter le tableau » ; « Exprimer

N'

en fonction de

N_0

N(t')

» ; « Préciser si cette réaction est spontanée ou bien provoquée » ; « Déterminer, en précisant les lois utilisées, les valeurs de A et Z » ; « l'énergie libérée par une masse

m=1

g d'uranium 235 »

NU-GProblème nucléaire enchaîné (Sciences expérimentales) : particule émise et photon

\gamma

, énergie libérée et stabilité, période lue sur une courbe,

N_0

tiré d'une masse, activité appliquée (médecine ou datation)

En Sciences expérimentales, l'exercice 2 est parfois un problème nucléaire (quatre sujets sur vingt-quatre de 2015 à 2026) qui enchaîne toutes les pièces du chapitre dans le même ordre : identifier la particule par les lois de…

Signature : « En précisant les lois de conservation utilisées, déterminer les valeurs de

Z

A

» ; « Nommer la particule émise et expliquer son origine » ; « Expliquer l'origine de ce photon » ; « Comparer la stabilité des noyaux » ; « Rappeler la loi de décroissance radioactive » ; « Déterminer graphiquement la valeur de

A_0

et la valeur de la demi-vie

T

» ; « déduire pourquoi il faut faire la première scintigraphie rapidement » ; « Calculer l'âge de la Terre »

Mécanique énergétique (théorème de l'énergie cinétique)

5 scénarios

ME-AÉnoncer et appliquer le théorème de l'énergie cinétique

Ce scénario, appuyé sur une annale Sport, travaille l'énoncé du théorème de l'énergie cinétique dans un référentiel galiléen, puis l'application

\Delta E_c = \sum W

pour calculer une force ou une vitesse.

Signature : « Dans un référentiel Galiléen, la variation de l'énergie cinétique »

ME-BSystème conservatif et conservation de l'énergie mécanique

Après le TEC, les corrigés Sport enchaînent souvent sur le caractère conservatif du poids et l'absence de forces dissipatives, pour conclure

E=E_c+E_{pp}

se conserve.

Signature : « force conservative »

ME-CTravail du poids et hauteur atteinte

Les sujets Sport (coup franc, service de tennis) combinent travail du poids

W(P)=\pm mgh

et TEC pour décider si un obstacle est franchi.

Signature : « travail du poids »

ME-DTEC sur une balle — travail du poids et vitesse

Énoncer le théorème de l'énergie cinétique dans un référentiel galiléen, l'appliquer au travail du poids

W(\vec P)

, et en déduire une vitesse ; identifier un système conservatif (pas de forces dissipatives).

Signature : « référentiel Galiléen »

ME-EDescente sans frottement puis freinage : conservation de l'énergie mécanique, puis théorème de l'énergie cinétique

Le parcours est coupé en deux et chaque moitié appelle son propre outil. Sur la portion où seul le poids travaille, on écrit la conservation de l'énergie mécanique et on en tire la vitesse au point de raccordement.

Signature : « Donner l'expression de l'energie potentielle Ep(A) du systeme (chariot, terre) au point A » ; « justifier que le systeme (chariot, terre) est conservatif » ; « Montrer alors que vB = racine de 2gh » ; « Enoncer le theoreme de l'energie cinetique » ; « Exprimer le travail W(f) de la force de frottement sur le trajet BC en fonction de d et f » ; « calculer la distance d » ; « Preciser en le justifiant, si le chariot (S) atteint le point C ou non »

Production et conversion de signaux

5 scénarios

SG-AMultivibrateur astable — chronogrammes, période et rapport cyclique

Sur les annales Info, le multivibrateur astable demande d'identifier les chronogrammes de

u_S

u_C

, de lire les durées d'état haut

T_1

et d'état bas

T_2

, puis de calculer la période

T=T_1+T_2

et le…

Signature : « période du multivibrateur T = T1 + T2 »

SG-BCNA — nombre de bits, niveaux

2^n

, quantum et tension de sortie

Les corrigés Info traitent le convertisseur numérique-analogique (CNA) : symbole, nombre de bits

n

, nombre de valeurs

2^n

, mot binaire

\rightarrow

entier

N

, quantum

q

(accroissement de

u_S

quand

N

augmente…

Signature : « convertisseur numérique analogique à n bits »

SG-CMesure sur multivibrateur — fréquence, reconstruction de T1/T2 et chronogrammes

Troisième scénario SG, entièrement ancré sur le multivibrateur astable de la session principale 2022 : lire les chronogrammes

u_S

u_C

, reconstruire les durées d'état haut

T_1

et d'état bas

T_2

à partir de la…

Signature : « période du multivibrateur T = T1 + T2 »

SG-DConvertisseur numérique-analogique à résistances pondérées : tension de sortie, pleine échelle et quantum

Ce scénario ouvre la boîte noire du convertisseur numérique-analogique : au lieu d'admettre

u_S = q\,N

, on la démontre. Deux idées suffisent — un amplificateur opérationnel idéal en régime linéaire impose

\varepsilon = 0

et…

Signature : « Le circuit de la figure represente un convertisseur a trois bits » ; « Ecrire l'équivalent decimal N du mot binaire d'entree [N] » ; « Exprimer la tension de sortie Us en fonction de a, R et l'intensite I du courant electrique » ; « Etablir l'expression de l'intensite I du courant electrique en fonction de Uref, R et des variables logiques » ; « Determiner les valeurs de la pleine echelle (P.E.) et du quantum du convertisseur » ; « determiner le mot binaire qu'il faut appliquer a l'entree du convertisseur »

SG-EMultivibrateur astable à AOP : tensions de basculement, durées

T_1

T_2

par la formule logarithmique, rapport cyclique et montage dissymétrique

Un multivibrateur astable, c'est un comparateur à deux seuils qui se commande lui-même à travers un dipôle RC. Tout part du diviseur

R_1

R_2

: l'amplificateur saturé bascule quand

\varepsilon=\frac{R_1}{R_1+R_2}u_S-u_C

change de…

Signature : « Montrer que la tension

u_1

aux bornes de

R_1

s'écrit

u_1=\frac{R_1}{R_1+R_2}u_s

» ; « Exprimer les tensions de basculement de haut vers le bas

U_{HB}

et de bas vers le haut

U_{BH}

» ; « la tension visée et non atteinte par

u_C(t)

» ; « Calculer le rapport cyclique

\delta

» ; « Justifier qu'il s'agit d'un multivibrateur dissymétrique »

Transmission hertzienne : modulation et démodulation d'amplitude

1 scénarios

TH-AModulation d'amplitude par multiplieur : porteuse,

u_s=A[1+m\cos(2\pi Nt)]\cos(2\pi N_pt)

, taux

m

, qualité, démodulation

Dans une modulation d'amplitude, le multiplieur fait porter l'information

u(t)

, de basse fréquence, par une porteuse de haute fréquence :

u_s=k(U_0+u)\,u_p=A[1+m\cos(2\pi Nt)]\cos(2\pi N_pt)

. Tout l'exercice tourne autour de…

Signature : « Identifier, en le justifiant, la courbe qui représente la porteuse » ; « Montrer que la tension de sortie s'écrit

u_s(t)=A[1+m\cos(2\pi Nt)]\cos(2\pi N_pt)

» ; « Nommer la constante

m

» ; « préciser s'il s'agit d'une bonne ou d'une mauvaise modulation » ; « Déduire la valeur de la tension de décalage

U_0

Scénarios et épreuves du bac

Les liens confirmés et les repères à vérifier sont distingués ci-dessous.

Bac 2018 — Sciences physiques — session principalerepère confirmé

Chimie — Exercice 1à vérifier

Exercice de chimie (cinétique/équilibre) d’après structure OCR.

Chimie — Exercice 2à vérifier

Deuxième exercice chimie (acides-bases probable).

Physique — Exercice 1 (RC/RL identification)RL-A

Identification condensateur/bobine via courbes oscilloscope.

Physique — Exercice 2 (cuve à ondes)OD-A OD-B

Onde progressive sinusoïdale en cuve; longueur d’onde, stroboscopie.

Physique — Exercice 3 (médecine nucléaire)NU-A NU-B

Document: isotopes, périodes, rayonnements en médecine nucléaire.

Bac 2019 — Sciences physiques — session principalerepère confirmé

Chimie — Exercice 1à vérifier

Chimie exercice 1 (OCR).

Chimie — Exercice 2à vérifier

Chimie exercice 2 (OCR).

Physique — Exercice 1 (RC puis RLC libre)RL-A

Charge condensateur; bascule vers RLC; bobine et régime permanent.

Physique — Exercice 2 (atome / Bohr)AT-A AT-B

Niveaux d’énergie de l’atome d’hydrogène (Bohr); état fondamental et ionisé.

Bac 2020 — Sciences physiques — session principalerepère confirmé

Chimie — Exercice 1à vérifier

Cinétique (exercice 1).

Chimie — Exercice 2 (pile Fe/Cd)

Pile Fe/Cd; symbole, fem, polarité, arrêt de débit.

Physique — Exercice 1 (R, L, C détermination)RL-A

Détermination expérimentale de R, L, C; tensions bobine/condensateur.

Bac 2021 — Sciences physiques — session principalerepère confirmé

Chimie — Exercice 1 (équilibre)

Complexe / équilibre (seed + OCR).

Chimie — Exercice 2à vérifier

Deuxième exercice chimie 2021.

Physique — Exercice 1 (RC/RL identification)RL-A

Trois dipôles: condensateur, bobine, résistance; charge et auto-induction.

Physique — Exercice 2 (RLC forcé / résonance)OF-A

Document RLC série; facteur de qualité Q; surtension à résonance.

Bac 2022 — Sciences physiques — session principalerepère confirmé

Chimie — Exercice 1 (cinétique I⁻ / S₂O₈²⁻)

Mélanges thiosulfate / peroxodisulfate / iodure; suivi cinétique à température constante.

Chimie — Exercice 2 (acides forts/faibles, dosage)

Trois monoacides (un fort, deux faibles); dosages par NaOH; pH à l'équivalence; identification de couples acide/base.

Physique — Exercice 1 (circuits RC / condensateurs)RC-B

Deux condensateurs, charge/décharge, oscilloscope, énergie emmagasinée, bobine.

Physique — Exercice 2 (ondes à la surface de l'eau)OD-A OD-B

Onde mécanique périodique en surface; élongations; célérité; lien ondes lumineuses.

Physique — Exercice 3 (document : neutrons / positons)NU-A NU-C

Émission de neutrons et positons; radioactivité; équation de formation du noyau.

Bac 2023 — Sciences physiques — session principalerepère confirmé

Chimie — Exercice 1 (acides-bases)

Monobases faibles, pH (seed + OCR).

Chimie — Exercice 2 (pile Cd/Co/Ni)

Piles Cd/Co et Co/Ni; fem; constante d’équilibre.

Physique — Exercice 1 (RL puis RLC forcé)RL-A OF-A

Établissement courant; insertion condensateur; régime forcé.

Physique — Exercice 2 (onde surface)OD-A OD-B

Onde mécanique surface; longueur d’onde.

Physique — Exercice 3 (document nucléaire)NU-A NU-B

Document scientifique nucléaire.

Bac 2024 — Sciences physiques — session principalerepère confirmé

Chimie — Exercice 1 (cinétique)

Cinétique; facteur cinétique (OCR 2024).

Chimie — Exercice 2 (acides-bases)

Deux monoacides fort/faible; identification de force.

Physique — Exercice 1 (RL puis condensateur)RL-A

Bobine r, condensateur C; charge; loi des mailles.

Physique — Exercice 2 (ondes surface)

Cuve à ondes; mousse absorbante; onde progressive.

Physique — Exercice 3 (document atomique/lumière)AT-A AT-B

Absorption photon / niveaux atomiques; longueurs d’onde.

Bac 2025 — Sciences physiques — session principalerepère confirmé

Chimie — Exercice 1 (acides-bases / monoacide–monobase)

Solutions monoacide AH et monobase faible B; pH, pKa, dilution, rapport r des formes du couple BH+/B.

Chimie — Exercice 2 (pile électrochimique)

Pile à deux compartiments; symbole, équation, fem en fonction de log x, pile usée et concentration.

Physique — Exercice 1 (dipôles RC / RL / régime forcé)RL-A OF-Aà vérifier

Identification condensateur/bobine; charge RC; régime oscillatoire/forcé avec oscilloscope et tensions efficaces.

Physique — Exercice 2 (ondes à la surface de l'eau)OD-A

Onde mécanique rectiligne en cuve; célérité par zone de profondeur; changement de direction / réfraction.

Physique — Exercice 3 (document : polonium / nucléaire)NU-A NU-B

Polonium 210; voies de production; transformations nucléaires spontanées vs provoquées.

Tu écris. Tu continues.

Où veux-tu aller ?

Les 81 scénarios de l’épreuve de sciences physiques

Évolution des systèmes électriques

Dipôle RC

Dipôle RL

Oscillations électriques libres (LC, RLC)

Oscillations électriques forcées et résonance

Filtres électriques

Évolution des systèmes mécaniques

Oscillations mécaniques

Ondes mécaniques

Ondes lumineuses, atomique, nucléaire…

Modèle ondulatoire de la lumière

Physique atomique

Physique nucléaire

Mécanique énergétique (théorème de l'énergie cinétique)

Production et conversion de signaux

Transmission hertzienne : modulation et démodulation d'amplitude

Scénarios et épreuves du bac