Les formules essentielles du programme de physique 1ère année Bac (sciences expérimentales et sciences maths) : rotation, travail et puissance, énergie cinétique, énergie potentielle, électricité et magnétisme. Ces notions comptent pour ton contrôle continu (25% de la note finale du Bac) et sont les fondations du programme de 2ème année.
1. Rotation d'un solide autour d'un axe fixe
v = R·ω · ω = 2π·N = Δθ/Δt (rad/s)
θ(t) = ω·t + θ₀ (rotation uniforme)
θ(t) = ω·t + θ₀ (rotation uniforme)
- Tous les points d'un solide en rotation ont la même vitesse angulaire ω, mais des vitesses linéaires différentes (v = R·ω).
- N = nombre de tours par seconde (Hz) · 1 tour = 2π rad.
2. Travail et puissance d'une force
W(F) = F·d·cos α (joule J)
W(P) = ±m·g·h (+ descente · − montée)
P = W/Δt = F·v (watt W) · Rotation : W = M·Δθ · P = M·ω
W(P) = ±m·g·h (+ descente · − montée)
P = W/Δt = F·v (watt W) · Rotation : W = M·Δθ · P = M·ω
- Travail moteur : α < 90° (W > 0) · travail résistant : α > 90° (W < 0).
- Le travail du poids ne dépend pas du chemin suivi, seulement de la dénivellation h.
3. Théorème de l'énergie cinétique
E_c = ½m·v² (translation) · E_c = ½J_Δ·ω² (rotation)
ΔE_c = E_c(B) − E_c(A) = ΣW(forces) (théorème de l'énergie cinétique)
ΔE_c = E_c(B) − E_c(A) = ΣW(forces) (théorème de l'énergie cinétique)
💡 Méthode : 1) Définir le système · 2) Faire le bilan des forces · 3) Calculer le travail de chaque force entre A et B · 4) Appliquer ΔE_c = ΣW. C'est LE schéma de résolution des exercices de mécanique 1 Bac.
4. Énergie potentielle et énergie mécanique
E_pp = m·g·z + cte (z = altitude, référence E_pp = 0 à choisir)
E_m = E_c + E_pp
E_m = E_c + E_pp
- Conservation : sans frottement, E_m = constante ⟹ ΔE_c = −ΔE_pp.
- Avec frottement : ΔE_m = W(frottements) < 0 — l'énergie mécanique diminue (dissipée en chaleur).
5. Électricité — transfert d'énergie
Q = I·Δt · U = R·I (loi d'Ohm) · Effet Joule : E = R·I²·Δt
Énergie électrique reçue : W_e = U·I·Δt · P = U·I
Énergie électrique reçue : W_e = U·I·Δt · P = U·I
Générateur
U_PN = E − r·I · Rendement : η = P_utile/P_totale = U_PN/E
Récepteur (moteur, électrolyseur)
U = E' + r'·I (E' = force contre-électromotrice)
η = E'·I / U·I = E'/U
η = E'·I / U·I = E'/U
6. Champ magnétique et force de Laplace
F = I·L·B·sin α (force de Laplace, en N)
B en tesla (T) · L = longueur du conducteur dans le champ
B en tesla (T) · L = longueur du conducteur dans le champ
- Direction de F : règle des trois doigts de la main droite (ou règle du bonhomme d'Ampère).
- F est perpendiculaire à la fois au courant et au champ magnétique.
- Application : principe du moteur électrique, haut-parleur.
⚠️ Pièges fréquents : oublier cos α dans le travail (α = angle entre la force et le déplacement) · confondre ω (rad/s) et N (tours/s) · oublier le signe du travail du poids selon montée/descente · mélanger U = E − rI (générateur) et U = E' + r'I (récepteur).
Pourquoi le 1 Bac compte pour ton Bac final
Ta note finale du Bac = CC ×25% + Examen Régional ×25% + Examen National ×50%. Les notes de physique du 1 Bac entrent dans ton contrôle continu — bien réviser maintenant, c'est sécuriser 25% de ta moyenne avant même la 2ème année. Suis tes notes avec le carnet de notes Massar.
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